本發明屬于環保機械設備技術領域，具體涉及一種可變姿態垃圾撿拾末端執行器。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的人選擇出門旅行或者去公園、景區游玩作為休閑的主要方式，隨之而來的垃圾問題也越來越嚴重，現階段景區中清理垃圾還是靠清理人員的人工撿拾，條件好的景區會給清理人員配備專用的撿拾工具，但是使用這種工具會影響撿拾垃圾的效率，不能很快的進行垃圾的撿拾，有時還會直接用手去撿拾垃圾，這對清理人員的身體造成了一定的傷害。

而景區所配的撿拾工具不能變換其工作姿態，只能使用單一的姿態，這不僅降低了垃圾的撿拾的效率，還會造成垃圾清理不徹底，一些高校和研究院所對這方面的研究不是太多，因此急需一種可變姿態垃圾撿拾末端執行器去完成多種垃圾的撿拾。

技術實現要素：

本發明提供了一種可實現不同直徑垃圾撿拾的末端執行器，以解決現有撿拾末端執行器撿拾垃圾尺寸單一，撿拾率較低等一些現狀。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現。

一種可變姿態垃圾撿拾末端執行器，其特征在于：包括機架、連桿機構、限位裝置、夾持裝置、鎖緊裝置，所述的機架包括安裝板、矩形凸臺，所述的矩形凸臺安裝在安裝板上；所述的連桿機構安裝在安裝板上，將傳動軸的旋轉運動轉換成滑塊的直線運動；所述的限位裝置位于連桿機構的上方，用于鎖定齒輪一使其停止轉動；所述的夾持裝置為兩個，分別通過螺栓連接在滑塊上，用于夾持物體；所述的鎖緊裝置安裝在安裝板的尾部，用于機械手與末端執行器的連接；

所述的連桿機構包括傳動軸、連桿、o型滑塊、滑塊，所述的傳動軸安裝在導向塊中，用于傳遞動力；所述的o型滑塊安裝在傳動軸上，并與傳動軸形成螺旋副；所述的滑塊為兩個，對稱分布在安裝板上，均與矩形凸臺形成移動副，用于安裝夾持裝置；所述的連桿為兩個，對稱分布在轉動軸的兩側，其中一側連桿的一端與滑塊形成轉動副，另一端與o型滑塊形成轉動副，另一側連桿的一端與滑塊形成轉動副，另一端與o型滑塊形成轉動副。

所述的鎖緊裝置包括連接體、導向塊、可調螺栓、止動柱、壓縮彈簧，所述的連接體上開設有導向槽和臺階以及安裝孔，其通過螺栓連接在安裝板上；所述的導向塊的一端,安裝在連接體上，另一端通過螺栓連接在安裝板上；所述的止動柱位于安裝孔內部，與安裝孔形成移動副；所述的可調螺栓安裝在安裝孔上，與安裝孔形成螺旋副；所述的壓縮彈簧位于安裝孔中，其一端與可調螺栓連接，另一端與止動柱相連接。

所述的限位裝置包括基座、伺服電機、h型架、齒條、u型架、壓縮彈簧、限位塊，所述的基座位于傳動軸的上部，通過螺栓連接在安裝板上；所述的伺服電機通過螺栓連接在基座上，用于提供動力；所述的h型架安裝在伺服電機的轉軸上，并與安裝板形成移動副，用于安裝齒條；所述的齒條為兩個，分別通過螺釘連接在h型架的兩側；所述的壓縮彈簧為四個，對稱安裝在u型架上；所述的限位塊為兩個，對稱安裝在u型架上，均與u型架形成移動副,用于使齒輪一停止轉動。

所述的夾持裝置包括夾持體一、連接螺桿、齒輪一、夾持體二，所述的齒輪一通過鍵連接在連接螺桿上；所述的夾持體一與夾持體二安裝在連接螺桿的兩端；所述的夾持體一與夾持體二的結構相同，通過螺栓連接在滑塊上，其包括夾持體安裝架、齒輪二、齒輪三、下夾持指、齒輪四、扭力彈簧、上夾持指，所述的齒輪二位于夾持體安裝架的內部，通過鍵連接在連接螺桿上，所述的齒輪三通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的齒輪四為兩個，分別與上夾持指和下夾持指固連在一起，所述的上夾持指通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的下夾持指通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的扭力彈簧的兩端分別固連在上夾持指和下夾持指上，用于使上夾持指和下夾持指復位。

使用時，外部動力源使傳動軸做順時針轉動，從而帶動安裝在傳動軸上的o型滑塊向下移動，安裝在o型滑塊兩側的連桿的夾角，隨著o型滑塊的移動兩個連桿之間的夾角不斷減小，使與連桿相連接的滑塊向傳動軸的軸線方向移動，從而帶動安裝在滑塊上的夾持裝置也隨之移動。

當所要夾持的物體的直徑較大時，只需o型滑塊不斷下移，使安裝在滑塊上的夾持裝置朝傳動軸的軸線方向移動，最終緊緊的夾持住物體。需要放開物體時只需使傳動軸做逆時針轉動，使兩個夾持裝置分開，所夾持的物體便會自動滑落；

當所要夾持的物體直徑較小時，在o型滑塊向下移動的同時，安裝在基座上的伺服電機開始運轉，使安裝在伺服電機轉軸上的h型架向上移動，從而帶動安裝在h型架兩側的齒條向上移動，隨著o型滑塊不斷的向下移動，帶動安裝在滑塊上的夾持裝置移動，夾持裝置上的齒輪一與齒條相嚙合，帶動連接螺桿轉動，從而帶動安裝在連接螺桿上的齒輪二轉動，使與齒輪二相嚙合的齒輪三開始轉動，繼而帶動與上夾持指固連的齒輪四和與下夾持指固連的齒輪四開始轉動，從而使上夾持指與下夾持指之間的角度增大，隨著加持裝置的移動，當加持裝置上的齒輪一與限位裝置上的限位塊相接觸時，伺服電機轉動使安裝在h型架兩側的齒條向下移動，從而使齒輪一與齒條脫離，并不再嚙合，這時上夾持指與下夾持指之間的角度達到最大，隨著傳動軸的轉動，加持裝置繼續向轉動軸的軸線方向移動，使加持裝置兩端的上夾持指夾持住物體，完成直徑較小物體的夾持，當松開夾持裝置所夾持的物體時，只需傳動軸逆時針方向轉動，兩個加持裝置之間的距離不斷增大，使所夾持的物體自動下滑，隨著兩個加持裝置之間的距離不斷增大，當加持裝置上的齒輪一與限位裝置上的限位塊脫離時，在扭力彈簧的作用下，上夾持指與下夾持指恢復到初始位置。

本發明的有益效果：本發明通過限位裝置的作用，可以調整加持裝置上的上夾持體與下夾持體之間的夾角，實現對不同直徑大小物體的抓取，在一個末端執行器上實現了兩種方式的抓取提高了效率。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的夾持裝置結構示意圖；

圖3是本發明的鎖緊裝置結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例和圖示，進一步闡述本發明。

如圖1所示，一種可變姿態垃圾撿拾末端執行器，其特征在于：包括機架1、連桿機構2、限位裝置3、夾持裝置4、鎖緊裝置5，所述的機架1包括安裝板11、矩形凸臺12，所述的矩形凸臺12安裝在安裝板11上；所述的連桿機構2安裝在安裝板11上，將傳動軸21的旋轉運動轉換成滑塊24的直線運動；所述的限位裝置3位于連桿機構2的上方，用于鎖定齒輪一43使其停止轉動；所述的夾持裝置4為兩個，分別通過螺栓連接在滑塊24上，用于夾持物體；所述的鎖緊裝置5安裝在安裝板11的尾部，用于機械手與末端執行器的連接；

如圖1所示，所述的連桿機構2包括傳動軸21、連桿22、o型滑塊23、滑塊24，所述的傳動軸21安裝在導向塊52中，用于傳遞動力；所述的o型滑塊23安裝在傳動軸21上，并與傳動軸21形成螺旋副；所述的滑塊24為兩個，對稱分布在安裝板11上，均與矩形凸臺12形成移動副，用于安裝夾持裝置4；所述的連桿22為兩個，對稱分布在轉動軸21的兩側，其中一側連桿22的一端與滑塊24形成轉動副，另一端與o型滑塊23形成轉動副，另一側連桿22的一端與滑塊24形成轉動副，另一端與o型滑塊23形成轉動副。

如圖1、圖3所示，所述的鎖緊裝置5包括連接體51、導向塊52、可調螺栓53、止動柱54、壓縮彈簧55，所述的連接體51上開設有導向槽511和臺階512以及安裝孔513，其通過螺栓連接在安裝板11上；所述的導向塊52的一端安裝在連接體51上，另一端通過螺栓連接在安裝板11上；所述的止動柱54位于安裝孔513內部，與安裝孔513形成移動副；所述的可調螺栓53安裝在安裝孔513上，與安裝孔513形成螺旋副；所述的壓縮彈簧55位于安裝孔513中，其一端與可調螺栓53連接，另一端與止動柱54相連接。

如圖1所示，所述的限位裝置3包括基座31、伺服電機32、h型架33、齒條34、u型架35、壓縮彈簧36、限位塊37，所述的基座31位于傳動軸21的上部，通過螺栓連接在安裝板11上；所述的伺服電機32通過螺栓連接在基座31上，用于提供動力；所述的h型架33安裝在伺服電機32的轉軸上，并與安裝板11形成移動副，用于安裝齒條34；所述的齒條34為兩個，分別通過螺釘連接在h型架33的兩側；所述的壓縮彈簧36為四個，對稱安裝在u型架35上；所述的限位塊37為兩個，對稱安裝在u型架35上，均與u型架35形成移動副,用于使齒輪一43停止轉動。

如圖1、圖2所示，所述的夾持裝置4包括夾持體一41、連接螺桿42、齒輪一43、夾持體二44，所述的齒輪一43通過鍵連接在連接螺桿42上；所述的夾持體一41與夾持體二44安裝在連接螺桿42的兩端；所述的夾持體一41與夾持體二44的結構相同，通過螺栓連接在滑塊24上，其包括夾持體安裝架411、齒輪二412、齒輪三413、下夾持指414、齒輪四415、扭力彈簧416、上夾持指417，所述的齒輪二412位于夾持體安裝架411的內部，通過鍵連接在連接螺桿42上，所述的齒輪三413通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的齒輪四415為兩個，分別與上夾持指417和下夾持指414固連在一起，所述的上夾持指417通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的下夾持指414通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的扭力彈簧416的兩端分別固連在上夾持指417和下夾持指414上，用于使上夾持指417和下夾持指414復位。

使用時，外部動力源使傳動軸21做順時針轉動，從而帶動安裝在傳動軸21上的o型滑塊23向下移動，安裝在o型滑塊23兩側的連桿22的夾角，隨著o型滑塊23的移動兩個連桿22之間的夾角不斷減小，使與連桿22相連接的滑塊24向傳動軸21的軸線方向移動，從而帶動安裝在滑塊24上的夾持裝置4也隨之移動。

當所要夾持的物體的直徑較大時，只需o型滑塊23不斷下移，使安裝在滑塊24上的夾持裝置4朝傳動軸21的軸線方向移動，最終緊緊的夾持住物體。需要放開物體時只需使傳動軸21做逆時針轉動，使兩個夾持裝置4分開，所夾持的物體便會自動滑落；

當所要夾持的物體直徑較小時，在o型滑塊23向下移動的同時，安裝在基座31上的伺服電機32開始運轉，使安裝在伺服電機32轉軸上的h型架33向上移動，從而帶動安裝在h型架33兩側的齒條34向上移動，隨著o型滑塊23不斷的向下移動，帶動安裝在滑塊24上的夾持裝置4移動，夾持裝置4上的齒輪一43與齒條34相嚙合，帶動連接螺桿42轉動，從而帶動安裝在連接螺桿42上的齒輪二412轉動，使與齒輪二412相嚙合的齒輪三413開始轉動，繼而帶動與上夾持指417固連的齒輪四415和與下夾持指414固連的齒輪四415開始轉動，從而使上夾持指417與下夾持指414之間的角度增大，隨著加持裝置4的移動，當加持裝置4上的齒輪一43與限位裝置3上的限位塊37相接觸時，伺服電機32轉動使安裝在h型架33兩側的齒條34向下移動，從而使齒輪一43與齒條34脫離，并不再嚙合，這時上夾持指417與下夾持指414之間的角度達到最大，隨著傳動軸21的轉動，加持裝置4繼續向轉動軸21的軸線方向移動，使加持裝置4兩端的上夾持指417夾持住物體，完成直徑較小物體的夾持，當相松開夾持裝置4所夾持的物體時，只需傳動軸21逆時針方向轉動，兩個加持裝置4之間的距離不斷增大，使所夾持的物體自動下滑，隨著兩個加持裝置4之間的距離不斷增大，當加持裝置4上的齒輪一43與限位裝置3中的限位塊37脫離時，在扭力彈簧416的作用下，上夾持指417與下夾持指414恢復到初始位置。