專利名稱：一種兼多自由度耦合與運動自鎖功能的機器人肩部機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種兼多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，屬于農(nóng)業(yè)機器人的運動自鎖機構。
背景技術：
隨著機械裝備的日益增多，人們對機械裝備運動自由度和運動精準度的要求也越來越高，以往的機器人肩部機構體積龐大，精確可控性差，無自鎖功能，難以應用于小型棚室機器人肩部的運動上。本發(fā)明針對存在的問題，研制了此種集成多自由度耦合與運動自鎖功能的機器人肩部機構，可解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有多自由度精確控制與運動自鎖雙重功能的機器人肩部機構，該機構是由旋轉平臺，交叉式折疊推進裝置，U型架，梯形絲杠，底部止推軸承，推進舵機，提升渦輪，提升蝸桿，提升舵機，旋轉蝸桿，旋轉舵機，直齒輪，旋轉渦輪，頂部止推軸承，直齒輪組，T型傘齒輪組，螺母，機械手固定架，滑塊，滑道組成；在使用時，該機構中的U型架，在提升舵機經(jīng)提升蝸輪和提升蝸桿驅(qū)動后，可繞著提升蝸輪軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；旋轉平臺置于頂部止推軸承和底部止推軸承中間，在U型架頂部，旋轉舵機經(jīng)直齒輪、旋轉渦輪、旋轉蝸桿傳動后，可使旋轉平臺繞著旋轉蝸輪軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；同時寄托在旋轉平臺上T型傘齒輪組，由推進舵機經(jīng)直齒輪組增速后，帶動固定在T型傘齒輪組兩端的兩個梯形絲杠等速反向旋轉，從而驅(qū)動絲杠上的螺母沿絲杠來回移動，移動到任意位置后自鎖，鉸接于兩側螺母上的交叉式折疊推進裝置的末端，在螺母的帶動下沿滑道移動，實現(xiàn)了機械手固定架的移動及自鎖。通過以上三種不同方向運動的空間疊力口，能使機械手固定架靈巧準確地到達以該機構為球心的球體內(nèi)的任意一點，并實現(xiàn)自鎖。本發(fā)明所述的一種兼多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，該機構是由旋轉平臺，交叉式折疊推進裝置，U型架，梯形絲杠，底部止推軸承，推進舵機，提升渦輪，提升蝸桿，提升舵機，旋轉蝸桿，旋轉舵機，直齒輪，旋轉渦輪，頂部止推軸承，直齒輪組，T型傘齒輪組，螺母，機械手固定架，滑塊，滑道組成；在U型架(3)的一側固定提升渦輪
(7)、提升蝸桿(8)、提升舵機(9)，在U型架(3)的頂部固定旋轉渦輪(13)、旋轉蝸桿(10)、旋轉舵機(11)和直齒輪(12)，旋轉平臺(I)置于U型架(3)腔內(nèi)底部止推軸承(5)和頂部止推軸承(14)之間，T型傘齒輪組(16 )固定在旋轉平臺(I)上，T型傘齒輪組(16 )的后部經(jīng)直齒輪組(15)與推進舵機(6 )相連，T型傘齒輪組(16 )的兩側固定兩個梯形絲杠(4 )，在兩側的兩個梯形絲杠(4)上對稱固定有兩個螺母(17)，交叉式折疊推進裝置(2)的一端鉸接在螺母(17)上，一端鉸接在機械手安裝架(18)上，機械手安裝架(18)固定在兩個滑道
(20)上的兩個滑塊(19)上。


參見附圖 圖1為本發(fā)明結構示意圖
圖1中，1、固定在旋轉平臺；2、交叉式折疊推進裝置；3、U型架；4、梯形絲杠；5、底部止推軸承；6、推進舵機；7、提升渦輪；8、提升蝸桿；9、提升舵機；10、旋轉蝸桿；11、旋轉舵機；12、直齒輪；13、頂部固定旋轉渦輪；14、頂部止推軸承；15、直齒輪組；16、T型傘齒輪組；17、螺母；18、機械手安裝架；19、滑塊；20、滑道。
具體實施例方式 本發(fā)明所述的一種兼多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，該機構是由旋轉平臺，交叉式折疊推進裝置，U型架，梯形絲杠，底部止推軸承，推進舵機，提升渦輪，提升蝸桿，提升舵機，旋轉蝸桿，旋轉舵機，直齒輪，旋轉渦輪，頂部止推軸承，直齒輪組，T型傘齒輪組，螺母，機械手固定架，滑塊，滑道組成；在U型架(3)的一側固定提升渦輪
(7)、提升蝸桿(8)、提升舵機(9)，在U型架(3)的頂部固定旋轉渦輪(13)、旋轉蝸桿(10)、旋轉舵機(11)和直齒輪(12)，旋轉平臺(I)置于U型架(3)腔內(nèi)底部止推軸承(5)和頂部止推軸承(14)之間，T型傘齒輪組(16)固定在旋轉平臺(I)上，T型傘齒輪組(16)的后部經(jīng)直齒輪組(15)與推進舵機(6 )相連，T型傘齒輪組(16 )的兩側固定兩個梯形絲杠(4 )，在兩側的兩個梯形絲杠(4)上對稱固定有兩個螺母(17)，交叉式折疊推進裝置(2)的一端鉸接在螺母(17)上，一端鉸接在機械手安裝架(18)上，機械手安裝架(18)固定在兩個滑道
(20)上的兩個滑塊(19)上。在使用時，該機構中的U型架(3 )，在提升舵機(9 )經(jīng)提升蝸輪(7 )和提升蝸桿(8 )驅(qū)動后，可繞著提升蝸輪(7)軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；旋轉平臺置于頂部止推軸承
(14)和底部止推軸承(5)中間，在U型架(3)頂部，旋轉舵機經(jīng)直齒輪(12)、旋轉渦輪(13)、旋轉蝸桿(10)傳動后，可使旋轉平臺繞著旋轉蝸輪(13)軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；同時寄托在旋轉平臺上T型傘齒輪組(16)，由推進舵機(6)經(jīng)直齒輪組(15)增速后，帶動固定在T型傘齒輪組(16)兩端的兩個梯形絲杠(4)等速反向旋轉，從而驅(qū)動絲杠上的螺母
(17)沿絲杠來回移動，移動到任意位置后自鎖，鉸接于兩側螺母(17)上的交叉式折疊推進裝置(2)的末端，在螺母(17)的帶動下滑塊(19)沿滑道(20)移動，叢而實現(xiàn)了機械手固定架(18)的移動及自鎖。通過以上三種不同方向運動的空間疊加，能使機械手固定架靈巧準確地到達以該機構為球心的球體內(nèi)的任意一點，并實現(xiàn)自鎖。
權利要求
1.多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，其特征在于，該機構是由旋轉平臺，交叉式折疊推進裝置，U型架，梯形絲杠，底部止推軸承，推進舵機，提升渦輪，提升蝸桿，提升舵機，旋轉蝸桿，旋轉舵機，直齒輪，旋轉渦輪，頂部止推軸承，直齒輪組，T型傘齒輪組，螺母，機械手固定架，滑塊，滑道組成；在U型架(3)的一側固定提升渦輪(7)、提升蝸桿(8 )、提升舵機(9 )，在U型架(3 )的頂部固定旋轉渦輪(13 )、旋轉蝸桿(10 )、旋轉舵機(11)和直齒輪(12)，旋轉平臺(I)置于U型架(3)腔內(nèi)底部止推軸承(5)和頂部止推軸承(14)之間，T型傘齒輪組(16)固定在旋轉平臺(I)上，T型傘齒輪組(16)的后部經(jīng)直齒輪組(15 )與推進舵機(6 )相連，T型傘齒輪組(16 )的兩側固定兩個梯形絲杠(4 )，在兩側的兩個梯形絲杠(4)上對稱固定有兩個螺母(17)，交叉式折疊推進裝置(2)的一端鉸接在螺母(17)上，一端鉸接在機械手安裝架(18)上，機械手安裝架(18)固定在兩個滑道(20)上的兩個滑塊(19)上。
2.根據(jù)權利要求書I所述的多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，其特征在于提升舵機(9 )與提升蝸桿(8 )和提升渦輪(7 )連接，U型架(3 )與提升渦輪(7 )連接。
3.根據(jù)權利要求書I所述的多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，其特征在于旋轉舵機(11)經(jīng)直齒輪(12)與旋轉蝸桿(10)和旋轉渦輪(13)連接，旋轉平臺(I)與旋轉渦輪(13)連接。
4.根據(jù)權利要求書I所述的多自由度精確控制與運動自鎖功能的機器人肩部機構，其特征在于T型傘齒輪組(16)固定在旋轉平臺(I)上，T型傘齒輪組(16)的后部經(jīng)直齒輪組(15)與推進舵機(6)相連，T型傘齒輪組(16)的兩側固定兩個梯形絲杠(4)，在兩側的兩個梯形絲杠(4)上對稱固定有兩個螺母(17)，交叉式折疊推進裝置(2)的一端鉸接在螺母(17)上，一端鉸接在機械手安裝架(18)上，機械手安裝架(18)固定在兩個滑道(20)上的兩個滑塊(19)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多自由度耦合與運動自鎖雙重功能的棚室機器人肩部機構，該機構中的U型架在提升舵機經(jīng)提升蝸輪和提升蝸桿驅(qū)動后，可繞著提升蝸輪軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；旋轉舵機經(jīng)直齒輪、旋轉渦輪、旋轉蝸桿傳動后，可使旋轉平臺繞著旋轉蝸輪軸線旋轉，旋轉任意角度后自鎖；同時推進舵機經(jīng)通過對直齒輪組、T型傘齒輪組、梯形絲杠進行驅(qū)動，實現(xiàn)螺母沿絲杠往復移動，并移動到任意位置后自鎖；鉸接于兩側螺母上的交叉式折疊推進裝置在螺母的帶動下沿滑道移動，實現(xiàn)了機械手固定架的移動及自鎖；通過以上三種不同方向運動的空間疊加，能使機械手固定架靈巧準確地到達以該機構為球心的球體內(nèi)的任意一點，并實現(xiàn)自鎖。
文檔編號B25J9/08GK103009386SQ201210546790
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者權龍哲, 查韶輝, 孟醒, 曹眾, 申靜朝 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學