[发明专利]一种子叶期补苗机械手及其补苗方法

摘要

本发明公开了一种子叶期补苗机械手及其补苗方法，该装置包括底座、第一谐波减速器、第一伺服电机、法兰轴承、第一旋转支架、第二旋转支架、第二谐波减速器、第二伺服电机、同步带滑台、移动支架、第一步进电机、联轴器、固定螺母、丝杆支撑架、传动螺母、螺母套、丝杆、丝杆固定架、末端支架、第二步进电机、传动支架、推力轴承、末端支架盖、连接盘、摄像头支架、底座上盖、旋转支架前盖、旋转支架后盖、移动支架盖，通过伺服电机分别驱动两个相连旋转支架以获得较大工作区域，通过同步带滑台提供的冗余自由度使得机械手更加灵活，在路径规划后获得更高的执行速度，末端支架提供的旋转副可以保证末端执行器准确地对准苗穴，装置结构紧凑、工作范围较大、作业速度高、可靠性高、安装维护方便，满足子叶期穴盘苗的取苗、补苗要求。

主权项

1.一种子叶期补苗机械手，其特征在于包括底座(1)、第一谐波减速器(2)、第一伺服电机(3)、法兰轴承(4)、第一旋转支架(5)、第二旋转支架(6)、第二谐波减速器(7)、第二伺服电机(8)、同步带滑台(9)、移动支架(10)、第一步进电机(11)、联轴器(12)、固定螺母(13)、丝杆支撑架(14)、传动螺母(15)、螺母套(16)、丝杆(17)、丝杆固定架(18)、末端支架(19)、第二步进电机(20)、传动支架(21)、推力轴承(22)、末端支架盖(23)、连接盘(24)、摄像头支架(25)；底座(1)为柱体，其顶部开有圆形孔，沿圆周布有四个突出的第一弧形支撑板(1‑1)，第一弧形支撑板(1‑1)开设有螺纹孔，四个第一弧形支撑板(1‑1)沿圆形孔中心对称分布；底座(1)内部开有阶梯平台，平台上部设有旋转轴(1‑2)；底座(1)顶部圆形孔与旋转轴(1‑2)中心轴线重合；第一谐波减速器(2)内部为第一柔轮(2‑1)，第一柔轮(2‑1)中部装有谐波发生器，第一谐波减速器(2)外部为第一刚轮(2‑2)；第一谐波减速器(2)中的第一刚轮(2‑2)通过螺钉固定在底座(1)上部圆形孔中，第一伺服电机(3)通过螺钉固定在第一弧形支撑板(1‑1)的螺纹孔中，第一伺服电机(3)转轴插入第一柔轮(2‑1)中部的谐波发生器中，并通过键进行固定；第一旋转支架(5)中部为矩形平板，平板下部有支撑肋板(5‑1)，一端为倒置圆筒形(5‑2)，其顶部开设螺纹安装孔；另一端为正置圆筒形(5‑3)，其底部开设螺纹安装孔；法兰轴承(4)安装在底座(1)的旋转轴(1‑2)上，法兰轴承(4)外部安装在第一旋转支架(5)的倒置圆筒形(5‑2)内部，第一谐波减速器(2)的第一柔轮(2‑1)通过螺钉固定在倒置圆筒形(5‑2)顶部的螺纹安装孔中；在第一伺服电机(3)的驱动下由第一谐波减速器(2)传动带动第一旋转支架(5)构成旋转副；第二旋转支架(6)前部为空心柱体，开有阶梯圆孔，阶梯圆孔上部沿孔圆周布有四个突出的第二弧形支撑板(6‑1)，第二弧形支撑板(6‑1)上开设有螺纹孔，四个第二弧形支撑板(6‑1)沿圆形孔中心对称分布；第二旋转支架(6)后部为矩形立板(6‑2)，且矩形立板(6‑2)靠近阶梯圆孔一侧开有矩形槽；第二谐波减速器(7)内部为第二柔轮(7‑1)，第二柔轮(7‑1)中部装有谐波发生器；第二谐波减速器(7)外部为第二刚轮(7‑2)；第二谐波减速器(7)的第二柔轮(7‑1)通过螺钉固定在第一旋转支架(5)正直圆筒形(5‑3)内部，第二刚轮(7‑2)通过螺钉固定在第二旋转支架(6)的阶梯圆孔中，第二伺服电机(8)通过螺钉固定在第二弧形支撑板(6‑1)上，第二伺服电机(8)转轴插入第二柔轮(7‑1)中部的谐波发生器中，通过键进行固定；第一旋转支架(5)的正置圆筒形(5‑3)与第二旋转支架(6)前端阶梯圆孔的中心轴线重合；在第二伺服电机(8)的驱动下由第二谐波减速器(7)传动带动第二旋转支架(6)构成旋转副；同步带滑台(9)的箱体(9‑1)通过螺钉固定在第二旋转支架(6)的矩形立板(6‑2)上，驱动电机(9‑3)从矩形立板(6‑2)的矩形槽中伸出；滑台(9‑2)在驱动电机(9‑3)驱动下沿箱体(9‑1)运动构成平移副；移动支架(10)上部有伸出挡板，第一步进电机(11)通过螺钉固定在移动支架(10)的伸出挡板上；丝杆(17)一端通过联轴器(12)与第一步进电机(11)转轴连接，同时丝杆(17)一端通过固定螺母(13)限位固定在丝杆支撑架(14)中，另一端从丝杆固定架(18)中穿过并固定；传动螺母(15)为阶梯柱体，上部为椭圆柱体，下部位圆柱体，其通过螺纹固定在丝杆(17)上构成螺旋副；螺母套(16)为空心柱体，其中部开有圆形通孔，该圆形通孔穿过传动螺母(15)下部圆柱体后通过螺钉固定在传动螺母(15)上；丝杆支撑架(14)及丝杆固定架(18)分别通过螺钉固定在移动支架(10)上；末端支架(19)后段固定在螺母套(16)上，前段为带圆角的矩形柱体，其中心开有从上到下直径变小的阶梯圆孔(19‑1)；推力轴承(22)外径与阶梯圆孔(19‑1)中部内径一致，安装于阶梯圆孔(19‑1)中；传动支架(21)为阶梯圆柱体，其下部圆柱外径与推力轴承(22)内孔直径一致，插入推力轴承(22)内孔中；传动支架(21)上部中心开有带键槽的圆形孔，第二步进电机(20)通过螺钉固定在末端支架(19)上，第二步进电机(20)转轴插入传动支架(21)中部圆形孔中，通过键固定；传动支架(21)下部开有多个螺纹孔；连接盘(24)为圆形盘，中部及周围开有多个螺纹孔，其中部螺纹孔与传动支架(21)下部螺纹孔开孔数量及位置一致，通过螺钉固定在传动支架(21)上，连接盘(24)周围螺纹孔用于安装末端执行器；摄像头支架(25)通过螺钉固定在第二旋转支架(6)上。