[发明专利]一种基于双虎克铰机构的机械臂柔顺对接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种双虎克铰对接装置，具体涉及一种机械臂柔顺对接装置。

背景技术

机械臂在工作过程中，不可避免地会涉及到不同机构的对接问题。对接机构不仅在地面上有着广泛的应用，在航天失重环境下也起着重要作用。刚性对接技术对机械臂的精度要求很高，且由于接触力等原因，极易造成对接机构的损伤。现有的对接装置要求机械臂精度高，对接功能通过对机械臂采取主动控制实现，控制复杂且机构接触力较大，不易保护对接装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的对接装置存在控制复杂且机构接触力较大，不易保护对接装置的问题，进而提供一种基于双虎克铰机构的机械臂柔顺对接装置。

本发明的技术方案是：一种基于双虎克铰机构的机械臂柔顺对接装置包括机械臂末端执行器和末端执行器存放装置，机械臂末端执行器安装在末端执行器存放装置的上端，

机械臂末端执行器包括连接件、第一十字轴、内环、外环和工具接头，连接件的上端通过连接孔与外置机械臂连接，第一十字轴安装在工具接头的上部，内环安装在工具接头的上端内侧壁，外环安装在工具接头的上端外侧壁，连接件的下端通过外环与工具接头连接；

末端执行器存放装置包括虎克铰机构和缓冲复位机构，虎克铰机构安装在缓冲复位机构上，

虎克铰机构包括连接座、第二十字轴、两个第一销钉和十字轴座，连接座与工具接头的下端连接，十字轴座安装在连接座的下端，第二十字轴通过两个第一销钉安装在十字轴座的上端，

缓冲复位机构包括缓冲弹簧、复位弹簧和连接底座，连接底座的外侧壁上开设多个移动槽，连接底座通过安装在多个移动槽内的连接件与十字轴座的下部连接，缓冲弹簧安装在连接底座内，且缓冲弹簧的上端与十字轴座的下端相抵，复位弹簧套装在十字轴座的外侧壁和连接底座的外侧壁上。

本发明与现有技术相比具有以下效果：1.本发明主体采用缓冲复位机构和虎克铰机构，实现末端执行器存放装置与末端执行器的有容差对接和安全存放。本发明对接两端均为虎克铰机构、零件数目少，同现有装置相比结构简单，装置可以实现有容差对接，对接接触力小，存放过程安全、可靠，装置中没有控制元件，制造成本低。特别适合机械臂末端执行器需频繁更换且不便直接监测的场合，其对接原理同样适用于空间中机械结构的对接。

机械臂末端执行器和其存放装置均由虎克铰机构传递运动，构成双虎克铰对接结构。两者进行对接时，由于虎克铰机构结构的自适应性，对接末端可以小角度转动，顺利完成对接任务，同时减小对接接触力，保护作业装置。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明完成对接后剖面示意图；图3是末端执行器结构示意图；图4是末端执行器去除连接件的结构示意图；图5是末端执行器存放装置结构示意图；图6是末端执行器存放装置剖视图；图7是十字轴的机构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合1至图7说明本实施方式，本实施方式的一种基于双虎克铰机构的机械臂柔顺对接装置包括机械臂末端执行器和末端执行器存放装置，机械臂末端执行器安装在末端执行器存放装置的上端，

机械臂末端执行器包括连接件1、第一十字轴2、内环3、外环4和工具接头5，连接件1的上端通过连接孔1-1与外置机械臂连接，第一十字轴2安装在工具接头5的上部，内环3安装在工具接头5的上端内侧壁，外环4安装在工具接头5的上端外侧壁，连接件1的下端通过外环4与工具接头5连接；

末端执行器存放装置包括虎克铰机构和缓冲复位机构，虎克铰机构安装在缓冲复位机构上，

虎克铰机构包括连接座8、第二十字轴10、两个第一销钉11和十字轴座12，连接座8与工具接头5的下端连接，十字轴座12安装在连接座8的下端，第二十字轴10通过两个第一销钉11安装在十字轴座12的上端，

缓冲复位机构包括缓冲弹簧14、复位弹簧15和连接底座16，连接底座16的外侧壁上开设多个移动槽16-2，连接底座16通过安装在多个移动槽16-2内的连接件与十字轴座12的下部连接，缓冲弹簧14安装在连接底座16内，且缓冲弹簧14的上端与十字轴座12的下端相抵，复位弹簧15套装在十字轴座12的外侧壁和连接底座16的外侧壁上。

所述机械臂末端执行器的连接件1一端通过连接孔1-1与机械臂连接，另一端利用螺钉通过通孔4-1与十字轴外环4连接。