[发明专利]一种基于并联执行机构的换挡机械手

说明书

本发明提供了一种基于并联执行机构的换挡机械手，包括基座、两个直线驱动装置、两组连杆滑块机构、并联执行机构、手柄；两个直线驱动装置平行的设置于基座上；每一连杆滑块机构包括连杆和滑块，滑块与相应的直线驱动装置的输出轴转动连接，连杆一端与滑块转动连接且另一端与基座转动连接；并联执行机构包括两个相连的平行四边形连杆机构，每一平行四边形连杆机构与连杆滑块机构相应的连杆另一端固定连接；手柄与并联执行机构末端固定连接。

技术领域

本发明涉及一种自动驾驶装置，特别是一种基于并联执行机构的换挡机械手。

背景技术

换挡机械手能够操纵车辆换挡杆，实现车辆的换挡操作，可以作为驾驶机器人的一部分应用在自动驾驶中，也可以独自应用于换挡操作试验。

中国专利200420027440.8公开了一种七连杆双自由度闭链换档机械手，其主要执行为平面并联七杆机构，可以实现挂挡与选挡的机械解耦，缺点是结构复杂，并且解耦精度受杆件尺寸的严格限制，并且由于是采用气动控制，存在控制延迟。中国专利201110264354.3公开了一种汽车试验用换挡机械手，其执行机构为串联机构，通过伺服旋转电机和减速器分别单独控制选档和挂挡方向的运动，可实现选挡动作与挂挡动作的解耦控制，优点是控制简单，缺点是结构复杂，存在误差累积。中国专利201610171902.0公开了一种基于二自由度电磁执行器驱动的驾驶机器人换挡机械手，采用平面并联七杆机构作为执行机构，结构复杂，部件多，控制复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于并联执行机构的换挡机械手，代替人类进行车辆的精确快速换挡操作。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于并联执行机构的换挡机械手，包括基座、两个直线驱动装置、两组连杆滑块机构、并联执行机构、手柄；两个直线驱动装置平行的设置于基座上；每一连杆滑块机构包括连杆和滑块，滑块与相应的直线驱动装置的输出轴转动连接，连杆一端与滑块转动连接且另一端与基座转动连接；并联执行机构包括两个相连的平行四边形连杆机构，每一平行四边形连杆机构与连杆滑块机构相应的连杆另一端固定连接；手柄与并联执行机构末端固定连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)通过采用并联执行机构，可以提高机构的结构刚度，提升运动和控制精度；(2)采用直线驱动装置和曲柄滑块机构组合实现旋转输出驱动，不需要减速器，与旋转电机驱动相比，节省成本.

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的曲柄滑块机构示意图。

图4为本发明的并联执行机构示意图。

图5为本发明的运动机构简图。

具体实施方式

结合图1至图5，一种基于并联执行机构的换挡机械手，包括基座1、两个直线驱动装置2、两组连杆滑块机构3、并联执行机构4、手柄5；两个直线驱动装置2平行的设置于基座1上；每一连杆滑块机构3包括连杆和滑块，滑块与相应的直线驱动装置2的输出轴转动连接，连杆一端与滑块转固定连接且另一端与基座转动连接；并联执行机构4包括两个相连的平行四边形连杆机构，每一平行四边形连杆机构与连杆滑块机构3相应的连杆另一端固定连接；手柄与并联执行机构4末端固定连接。

结合图3，连杆滑块机构3的一组连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆末端与滑块转动连接，第一连杆前端和第二连杆末端转动连接，第二连杆前端设置带通孔的固定端，通孔与基座通过转轴转动连接，固定端上固定并联执行机构。