[发明专利]一种空间全自由度变胞机构式码垛机器人机构

摘要

一种空间全自由度变胞机构式码垛机器人机构，包括平台、平面定位机构、空间驱动机构以及机械手装配体，所述第一可控电机和第二可控电机均固定安装在平台上，平台固定杆固定在平台上，实现平面定位机构与平台的装配，滑槽固定在平台上，实现空间驱动机构与平台的装配，水平输出固定杆水平固定在垂直杆上，实现空间驱动机构与平面定位机构的装配，水平旋转滑块套在水平输出滑杆上，实现机械手装配体与空间驱动机构的装配。本发明结构简单，便于加工制造与安装，能够根据功能需求或环境的变化，实现空间中全自由度定位，能应对不同的工作场合下的不同工作任务。

主权项

1.一种空间全自由度变胞机构式码垛机器人机构，包括平台、平面定位机构、空间驱动机构以及机械手装配体，其特征在于，具体结构和连接关系为：/n所述平面定位机构包括第一可控电机、第二可控电机、平台固定杆、第一输入杆、第二输入杆、第一辅助输入杆、第一辅助输入杆下端光滑圆柱铰链、直角杆、直角杆水平伸出端光滑圆柱铰链、直角杆直角端光滑圆柱铰链、第一连杆、直角杆竖直伸出端光滑圆柱铰链、第一辅助连杆、第二输入杆上端光滑圆柱铰链、第二连杆、垂直杆、垂直杆上端光滑圆柱铰链以及垂直杆下端光滑圆柱铰链，所述第一可控电机和第二可控电机均固定安装在平台上，平台固定杆固定在平台上，第一可控电机的传动轴穿过平台固定杆与第一输入杆的下端相固定，第二可控电机的传动轴穿过平台固定杆的右端与第二输入杆的下端相固定，第一辅助输入杆的下端通过第一辅助输入杆下端光滑圆柱铰链与平台固定杆的左端相连，直角杆的水平伸出端通过直角杆水平伸出端光滑圆柱铰链与第一辅助输入杆的上端相连，直角杆的直角端通过直角杆直角端光滑圆柱铰链与第一输入杆的上端、第一连杆的下端相连，直角杆的竖直伸出端通过直角杆竖直伸出端光滑圆柱铰链与第一辅助连杆的下端相连，第二输入杆的上端通过第二输入杆上端光滑圆柱铰链与第二连杆的下端相连，垂直杆的上端通过垂直杆上端光滑圆柱铰链与第一辅助连杆的上端相连，垂直杆的下端通过垂直杆下端光滑圆柱铰链与第一连杆的上端和第二连杆的上端相连；/n所述空间驱动机构包括滑槽、第三可控电机、电机座、第三输入杆、第三连杆、第三连杆下端光滑圆柱铰链、第三连杆上端光滑圆柱铰链、水平输出滑块、水平输出固定杆以及水平输出滑杆，滑槽固定在平台上，第三可控电机固定安装在电机座上，电机座安装在滑槽内，第三可控电机的传动轴与第三输入杆的下端相固定，第三连杆的下端通过第三连杆下端光滑圆柱铰链与第三输入杆的上端相连，第三连杆的上端通过第三连杆上端光滑圆柱铰链与水平输出滑块相连，水平输出固定杆水平固定在垂直杆上，水平输出滑杆套在水平输出固定杆上，水平输出滑块套在水平输出滑杆上；/n所述机械手装配体包括水平旋转滑块、水平旋转滑块铰链、水平旋转连杆、水平旋转横杆、水平旋转横杆第一光滑圆柱铰链、水平旋转输出杆、水平旋转横杆第二光滑圆柱铰链、竖直旋转板、水平旋转输出杆光滑圆柱铰链、竖直旋转滑块、竖直旋转块铰链、竖直旋转连杆后端光滑圆柱铰链、竖直旋转连杆、竖直旋转板铰链、竖直旋转连杆前端光滑圆柱铰链、旋转电机、旋转板、旋转移动滑槽以及机械手爪，水平旋转滑块套在水平输出滑杆上，水平旋转滑块上端通过水平旋转滑块铰链与水平旋转连杆的后端相连，水平旋转横杆的一端通过水平旋转横杆第一光滑圆柱铰链与水平旋转连杆的前端相连，水平旋转横杆的另一端与水平旋转输出杆的后端垂直固定，水平旋转输出杆的后端通过水平旋转横杆第二光滑圆柱铰链与水平输出滑杆相连，水平旋转输出杆的前端通过水平旋转输出杆光滑圆柱铰链与竖直旋转板的后端相连，竖直旋转滑块套在水平输出滑杆上，竖直旋转块铰链的下端竖直安装在竖直旋转滑块上，竖直旋转块铰链的上端通过竖直旋转连杆后端光滑圆柱铰链与竖直旋转连杆的后端相连，竖直旋转板铰链的下端竖直安装在竖直旋转板上，竖直旋转板铰链的上端通过竖直旋转连杆前端光滑圆柱铰链与竖直旋转连杆的前端相连，旋转电机固定安装在竖直旋转板的前端，旋转电机的传动轴与旋转板的中心轴线相固定，旋转移动滑槽固定安装在旋转板上，机械手爪安装在旋转移动滑槽内，/n当第一可控电机(7)与第二可控电机(5)处于启动状态时，分别带动第一输入杆(12)和第二输入杆(4)转动，实现机械手爪(46)在竖直平面内的定位，当第三可控电机(22)处于启动状态时，水平输出滑块(9)、水平输出固定杆(48)、水平旋转滑块(29)、竖直旋转滑块(39)均与水平输出滑杆(28)相互固定，第三可控电机(22)带动第三输入杆(24)转动，从而带动水平输出滑杆(28)沿着水平输出固定杆(48)滑动，实现机械手爪(46)移动，此时处于第一构态；当水平输出滑杆(28)与水平输出固定杆(48)相互固定，竖直旋转滑块(39)和水平输出滑杆(28)相互固定，水平输出滑块(9)和水平旋转滑块(29)相互固定时，第三可控电机(22)带动第三输入杆(24)转动，从而带动水平旋转滑块(29)沿着水平输出滑杆(28)移动，从而实现机械手爪(46)在水平方向的转动，此时处于第二构态；当水平输出滑杆(28)与水平输出固定杆(48)相互固定，水平旋转滑块(29)和水平输出滑杆(28)相互固定，水平输出滑块(9)和竖直旋转滑块(39)相互固定时，第三可控电机(22)带动第三输入杆(24)转动，从而带动竖直旋转滑块(39)沿着水平输出滑杆(28)移动，从而实现机械手爪(46)在竖直方向的转动，此时处于第三构态；当旋转电机(43)转动时，带动旋转板(44)转动，从而实现机械手爪(46)在旋转板(44)轴线方向360度转动；/n所述电机座只能沿着滑槽滑动，不能脱离滑槽滑动；所述水平输出滑杆可在水平输出固定杆滑动或者固定，水平输出滑杆只能沿着水平输出固定杆滑动，不能脱离水平输出固定杆滑动；水平旋转滑块可在水平输出滑杆滑动或者固定，水平旋转滑块只能沿着水平输出滑杆滑动，不能脱离水平输出滑杆滑动；竖直旋转滑块可在水平输出滑杆滑动或者固定，竖直旋转滑块只能沿着水平输出滑杆滑动，不能脱离水平输出滑杆滑动；所述水平输出滑块可在水平输出滑杆滑动或者固定，水平输出滑块只能沿着水平输出滑杆滑动，不能脱离水平输出滑杆滑动。/n