[发明专利]一种具有单向缓冲功能的机器人末端执行保护机构

权利要求书

1.一种具有单向缓冲功能的机器人末端执行保护机构，其特征在于：包括上法兰板(2)、上锁紧螺母(1)、弹簧套筒(3)、压缩弹簧(4)、直线轴承(5)、下法兰板(6)、下锁紧螺母(8)、导向限位轴(7)、气爪法兰盘(9)、气爪(10)、夹持机构(11)；

夹持机构(11)与气爪(10)固定，气爪(10)上端通过气爪法兰盘(9)安装在下法兰板(6)的下方；下法兰板(6)两端固定安装直线轴承(5)，两个直线轴承的内工作面与导向限位轴(7)配合，导向限位轴(7)穿过下法兰板(6)的部分通过两个下锁紧螺母(8)连接，压缩弹簧(4)穿过导向限位轴(7)，压缩弹簧(4)一端与直线轴承的外端面固定，另一端通过安装在上法兰板(2)下方的弹簧套筒进行固定，弹簧套筒(3)和直线轴承(5)位于下法兰板上方的部分作为压缩弹簧上下两端的导向限位机构，通过压缩弹簧的预紧力使整个末端执行保护机构在正常工作时为刚性结构；导向限位轴穿过上法兰板(2)的部分通过两个上锁紧螺母进行锁紧固定，上法兰板与机械臂固定，气爪(10)接收机械臂上的气体，实现对夹持机构(11)的夹持控制；

所述的夹持机构(11)为弯曲的钣金结构，通过优化弯曲角度和长度使得夹持机构对目标夹持物的适应性最好，具体确定步骤如下：

首先，根据机械臂末端最后一个关节即上法兰板(2)处伸出的距离要求，在要求范围内选取目标夹持物中心相对夹持机构回转中心高度差为H和夹持机构上半段长度L1；

然后，根据公式以目标夹持物圆周的覆盖面积σ最大为优化目标进行优化，在已知目标夹持物的直径的基础上，确定夹持机构弯曲角度θ以及夹持夹片弯曲后的长度L₂；所述的目标夹持物为圆柱形的物体。

2.根据权利要求1所述的一种具有单向缓冲功能的机器人末端执行保护机构，其特征在于：所述压缩弹簧的预紧力需要保证末端抓取机构在机械臂最大加速度运动时，压缩弹簧不发生形变。

3.根据权利要求1所述的一种具有单向缓冲功能的机器人末端执行保护机构，其特征在于：当目标夹持物为瓶子时，夹片弯曲后的长度L₂为15～20mm，夹持机构弯曲角度θ为110°～125°。

4.根据权利要求1所述的一种具有单向缓冲功能的机器人末端执行保护机构，其特征在于：在钣金结构外侧设计夹片加强筋，实现减重并保证刚度的目的。