本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手臂，具體地指一種可適應(yīng)性爬桿機(jī)器人機(jī)械手臂。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)水平日益提升，生活中的桿類機(jī)構(gòu)越來越多，人們對高空作業(yè)研究的爬桿機(jī)器人也逐漸增多，當(dāng)前各種相關(guān)企業(yè)中研制的機(jī)械手臂大多針對單種桿件。如中國發(fā)明專利CN201520162878.5一種絲桿移動(dòng)型爬桿機(jī)器人，在該裝置中，對于不同直徑的桿件攀爬是一個(gè)麻煩的問題。這樣的機(jī)械手臂在實(shí)際應(yīng)用中僅僅針對同類桿件工作，對于不同大小、離墻壁不同距離的桿件，此類機(jī)械手臂均不能進(jìn)行作業(yè)，適應(yīng)性不強(qiáng)，導(dǎo)致成本過高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、能夠適應(yīng)一定直徑大小的可適應(yīng)性爬桿機(jī)器人機(jī)械手臂。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的可適應(yīng)性爬桿機(jī)器人機(jī)械手臂，包括安裝有舵機(jī)、直線軸承和滾珠絲桿螺母的機(jī)械手臂臺(tái)，還包括一對對稱布置的機(jī)械手臂，其特殊之處在于：

所述機(jī)械手臂包括齒輪臂、機(jī)械手、支撐連桿，所述齒輪臂通過軸連接在機(jī)械手臂臺(tái)上，所述軸由舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述齒輪臂一端通過相互嚙合的不完全齒與另一對稱的齒輪臂連接，另一端通過手部連桿與機(jī)械手連接，所述支撐連桿一端與機(jī)械手臂臺(tái)連接，另一端與手部連桿連接，所述機(jī)械手通過移動(dòng)連桿與支撐連桿連接，所述移動(dòng)連桿與支撐連桿之間為滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述機(jī)械手臂臺(tái)包括上機(jī)械手臂臺(tái)和下機(jī)械手臂臺(tái)，所述上機(jī)械手臂臺(tái)底部開有安裝孔，所述軸、齒輪臂一端、支撐連桿一端均位于安裝孔內(nèi)，其中軸和支撐連桿一端安裝在上機(jī)械手臂臺(tái)上，方便加工、拆卸及安裝。

更進(jìn)一步地，所述支撐連桿上設(shè)置有滑動(dòng)槽，所述移動(dòng)連桿上設(shè)置有與滑動(dòng)槽配合的滑塊，從而實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)連接。

再進(jìn)一步地，所述機(jī)械手臂包括兩個(gè)上下重疊布置的機(jī)械手，所述移動(dòng)連桿與手部連桿均安裝在兩重疊的機(jī)械手之間。防止機(jī)械手裸露在外，不利于室外作業(yè)，而且上下重疊安裝，拆裝方便，其零件具有良好的互換性。

再進(jìn)一步地，所述機(jī)械手內(nèi)壁設(shè)置有機(jī)械手摩擦面。增加摩擦力，從而將所攀爬桿件抱得更緊。

再進(jìn)一步地，所述機(jī)械手臂為單舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，即所述舵機(jī)與其中一個(gè)軸連接。避免多個(gè)舵機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)而使得控制系統(tǒng)復(fù)雜，減少控制箱的驅(qū)動(dòng)器個(gè)數(shù)，縮小控制箱的體積。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：直線軸承和滾珠絲桿螺母方便機(jī)械手臂與機(jī)器人的相互配合，當(dāng)機(jī)器人攀爬較粗桿件上時(shí)，舵機(jī)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪臂隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手外端優(yōu)先觸碰桿件，無法繼續(xù)向前，而內(nèi)端未觸碰桿件。這時(shí)齒輪臂仍然轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手部連桿向桿件移動(dòng)，隨之帶動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械手的內(nèi)端受力轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)連桿上的滑塊在支撐連桿上的槽道滑道靠近機(jī)械臺(tái)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的內(nèi)端貼合桿壁面，完成機(jī)械手抱緊桿件。同理當(dāng)機(jī)械手攀爬較細(xì)桿件上時(shí)，機(jī)械手內(nèi)端先觸碰桿件，移動(dòng)連桿上的滑塊原理機(jī)械臺(tái)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抱緊桿件。即能夠方便實(shí)現(xiàn)在一定范圍的桿徑和距離墻面一定距離的桿件上進(jìn)行攀爬，機(jī)器手臂適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便，安裝與拆卸更便捷。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型可適應(yīng)性爬桿機(jī)器人機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：機(jī)械手臂臺(tái)A，機(jī)械手臂B，舵機(jī)1，直線軸承2，上機(jī)械手臂臺(tái)3，安裝孔3.1，下機(jī)械手臂臺(tái)4，滾珠絲桿螺母5，機(jī)械手摩擦面6，機(jī)械手7，手部連桿8，移動(dòng)連桿9，支撐連桿10，滑動(dòng)槽10.1，滑塊11，齒輪臂12，軸13。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

圖中所示的可適應(yīng)性爬桿機(jī)器人機(jī)械手臂，包括舵機(jī)1、機(jī)械手臂臺(tái)A和對稱布置的一對機(jī)械手臂B，舵機(jī)1安裝在機(jī)械手臂臺(tái)A上，機(jī)械手臂B包括齒輪臂12、機(jī)械手7、支撐連桿10，齒輪臂12通過軸13連接在機(jī)械手臂臺(tái)A上，軸13由舵機(jī)1驅(qū)動(dòng)，齒輪臂12一端通過相互嚙合的不完全齒與另一對稱的齒輪臂12連接，另一端通過手部連桿8與機(jī)械手7連接，支撐連桿10一端與機(jī)械手臂臺(tái)A連接，另一端與手部連桿8連接，機(jī)械手7通過移動(dòng)連桿9與支撐連桿10連接，移動(dòng)連桿9與支撐連桿10之間為滑動(dòng)連接。本方案中，支撐連桿10上設(shè)置有滑動(dòng)槽10.1，移動(dòng)連桿9上設(shè)置有與滑動(dòng)槽10.1配合的滑塊11，從而實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)連接。

其中，機(jī)械手臂臺(tái)A包括上機(jī)械手臂臺(tái)3和下機(jī)械手臂臺(tái)4，上機(jī)械手臂臺(tái)3底部開有安裝孔3.1，軸13、齒輪臂12一端、支撐連桿10一端均位于安裝孔3.1內(nèi)，其中軸13和支撐連桿10一端安裝在上機(jī)械手臂臺(tái)3上。機(jī)械手臂B包括兩個(gè)上下重疊布置的機(jī)械手7，移動(dòng)連桿9與手部連桿8均安裝在兩重疊的機(jī)械手7之間。防止機(jī)械手7裸露在外，不利于室外作業(yè)，而且上下重疊安裝，拆裝方便，其零件具有良好的互換性。為增加摩擦，抱緊所爬桿件，機(jī)械手7內(nèi)壁設(shè)置有機(jī)械手摩擦面6。

本設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂B為單舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，即所述舵機(jī)1與其中一個(gè)軸13連接。避免多個(gè)舵機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)而使得控制系統(tǒng)復(fù)雜，減少控制箱的驅(qū)動(dòng)器個(gè)數(shù)，縮小控制箱的體積。

機(jī)械手臂臺(tái)A上還安裝有直線軸承2和滾珠絲桿螺母5，用于與機(jī)器人連接，方便上下機(jī)械手臂臺(tái)在機(jī)器人上的移動(dòng)，減少摩擦，方便更換與維修。在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械手臂臺(tái)A移動(dòng)更加有利于機(jī)器人穩(wěn)定攀爬在桿上。

本實(shí)用新型的工作過程如下：當(dāng)機(jī)器人攀爬較粗桿件上時(shí)，舵機(jī)1驅(qū)動(dòng)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪臂12隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手7外端優(yōu)先觸碰桿件，無法繼續(xù)向前，而內(nèi)端未觸碰桿件。這時(shí)齒輪臂12仍然轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)手部連桿8向桿件移動(dòng)，隨之帶動(dòng)機(jī)械手7運(yùn)動(dòng)，則機(jī)械手7的內(nèi)端受力轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)連桿9上的滑塊11在支撐連桿10上的滑動(dòng)槽10.1內(nèi)靠近機(jī)械手臂臺(tái)B滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手7的內(nèi)端貼合桿壁面，完成機(jī)械手7抱緊桿件。同理當(dāng)機(jī)械手7攀爬較細(xì)桿件上時(shí)，機(jī)械手7內(nèi)端先觸碰桿件，移動(dòng)連桿9上的滑塊11遠(yuǎn)離機(jī)械手臂臺(tái)B滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抱緊桿件。

綜上，本實(shí)用新型通過完全機(jī)械機(jī)構(gòu)適應(yīng)于一定大小直徑的桿件攀爬工作。