[发明专利]五自由度机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种多自由度气动机械手。

背景技术

近年来，随着社会经济的飞速发展以及机器人技术研究的不断深入，工厂从以往依靠人工运送物料的方式已经逐步开始朝自动化方式发展，智能化的方向发展，这种方式不仅效率高，而且大大降低了工人在操作中潜在的危险。然而，当今机器人领域的多自由度搬运机械手存在结构复杂、成本高、应用范围窄、定位精度差等缺点。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的多自由度机械手，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种结构简单、高效可靠、多点定位、高定位精度、可广泛应用的五自由度气动机械手，从而把机器人自动搬运、送料的技术推向应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种五自由度机械手，其包括竖直升降关节、横向平移关节、纵向伸缩关节及夹爪关节，所述夹爪关节固定于所述纵向伸缩关节上，所述纵向伸缩关节固定于所述横向平移关节上，所述横向平移关节固定于所述竖直升降关节上，所述夹爪关节包括夹爪升降机构与夹爪夹持机构，所述夹爪升降机构包括安装于夹爪升降支架、夹爪底板以及竖直安装于夹爪底板上的夹爪升降气缸，所述夹爪升降气缸与所述夹爪升降支架固连，所述夹爪夹持机构包括夹爪定位撞块、夹持气缸、夹持气缸头、定位气缸及定位气缸头，所述夹持气缸头固连于夹持气缸的活塞杆头部，所述定位气缸头固连于定位气缸的活塞杆头部。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述竖直升降关节、横向平移关节、纵向伸缩关节及夹爪关节的运动方式为气动方式。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述竖直升降关节、横向平移关节、纵向伸缩关节及夹爪关节均设有缓冲装置和/或定位螺栓，所述缓冲装置的缓冲方式为油压缓冲或气压缓冲或弹簧缓冲。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述夹爪升降气缸的活塞杆两侧对称固连若干个滑块，所述滑块安装于夹爪夹持机构上，所述夹爪升降机构还包括与滑块配合滑动的导轨，所述导轨竖直安装于夹爪升降支架上。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述夹爪夹持机构的定位气缸与所述夹持气缸水平对称设置，所述定位气缸的缸径大于所述夹持气缸的缸径。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述夹持气缸头与定位气缸头上对称安装有夹持臂与爪头，夹持气缸头与所述夹持臂及爪头共同构成了左夹爪与右夹爪。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述竖直升降关节包括升降滑台底板、底座框架、固定于底座框架中央且竖直放置的竖直升降气缸、固连于底座框架两侧的光轴及位于竖直升降气缸两侧并与光轴配合滑动的滑块，所述竖直升降气缸设有气缸活塞杆，所述气缸活塞杆的端部固连着升降滑台底板。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述横向平移关节包括横向关节基座、两根矩形导轨、前第一定位法兰、后第一定位法兰、纵向关节安装基座、固定于该横向关节基座一端的横向平移气缸以及横向关节导轨基准板，所述纵向关节安装基座固连于前第一定位法兰与后第一定位法兰之间，所述两根矩形导轨对称平行固定于横向关节导轨基准板的两侧，所述横向关节导轨基准板的底部的四个角位置安装有四个第一矩形滑块。

优选的，在上述五自由度机械手中，所述纵向伸缩关节包括有纵向关节导轨基准板、固定于纵向关节导轨基准板两侧的两根矩形导轨、纵向关节导轨滑块基座、纵向关节撞击块、纵向伸缩气缸、纵向关节基座、后第二定位法兰，所述纵向伸缩气缸固定于所述纵向关节基座的一端，所述纵向伸缩气缸的运动方向与横向平移关节的运动方向相互垂直，所述后第二定位法兰与活塞杆前端固连且固连于纵向关节导轨滑块基座上，纵向关节导轨滑块基座底部的四个角部位安装有四个第二矩形滑块。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的五自由度机械手不但相较于现有技术中三自由度或四自由度的机械手增加了自由度，而且，五自由度机械手的各关节作为运动模块相互之间均可自由组合搭配组装及拆卸，模块化的设计使得五自由度机械手结构简单紧凑，实现多点定位的同时，保证了定位的高效可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明五自由度机械手的立体示意图；

图2是图1中五自由度机械手的左视图；