发明名称 一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构
摘要 一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构,由自适应指爪、电机及其传动机构和基座部分组成;自适应指爪用于实现在轨捕获目标物的功能;电机及其传动机构用于传递力矩,电机提供主动力矩;支撑部分用于保持系统各部分的相对位置;本发明具有自适应性,可以根据目标物的形状自适应的选择抓取模式,通用性强;指爪机构具有自稳定性,接触目标物后,由于采用具有被动调节力矩作用的扭转弹簧,使后抓取过程趋于自稳定;机构采用单电机与扭转弹簧结合的主被动复合驱动设计,简化了控制策略,可有效缓冲冲击载荷;应用于空间在轨服务机器人,极大地提高了执行任务的效率。
申请公布号 CN103395067B 申请公布日期 2016.01.13
申请号 CN201310326633.7 申请日期 2013.07.31
申请人 北京航空航天大学 发明人 楚中毅;胡健;雷宜安;周苗;李建超;卢山;李延宝
分类号 B25J15/08(2006.01)I 主分类号 B25J15/08(2006.01)I
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人 成金玉;卢纪
主权项 一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构,其特征在于包括:自适应指爪(1)、电机及其传动机构(2)、基座部分(3);自适应指爪(1)用于抓取目标物;电机及其传动机构(2)用于引导自适应指爪(1)张开与握紧;基座部分(3)用于保持整个机构各部分的相对位置;所述自适应指爪(1)由左右对称、完全相同的两个五杆机构组成,每个五杆机构均包括:接触杆(101)、中间杆(102)、主动杆(103)、从动杆(104)、从动销(105)、中间销(106)、主动销(107)、主动轴(108)、从动轴(109)、扭转弹簧(110);接触杆(101)与从动杆(104)通过从动销(105)连接,接触杆(101)与中间杆(102)通过中间销(106)连接;中间杆(102)与主动杆(103)通过主动销(107)连接,并在中间杆(102)与主动杆(103)形成的关节连接处安装一对扭转弹簧(110),主动销(107)从两个扭转弹簧(110)中穿过,这两个扭转弹簧(110)关于中间杆(102)对称分布,每个扭转弹簧(110)的两端分别与中间杆(102)和主动杆(103)固定,在自适应指爪(1)张开与握紧的过程中储存或释放能量;所述电机及其传动机构(2)包括:电机(201)、L型电机支架(202)、U型电机支架(203)、小齿轮(204)、大齿轮(205)、蜗杆轴(206)、蜗轮(207);电机(201)固定于L型电机支架(202)和U型电机支架(203)上,给整个系统提供动力,带动小齿轮(204)转动;小齿轮(204)与大齿轮(205)形成啮合传动;大齿轮(205)与蜗杆轴(206)相连接;蜗杆轴(206)与蜗轮(207)形成啮合传动;蜗轮(207)与主动轴(108)通过键连接,将动力传递给主动杆(103);所述基座部分(3)包括:手掌基体(301)、手掌前壳(302)、手掌前盖(303)、手掌后盖(304)、蜗杆轴定位基体(305);手掌基体(301)、手掌前壳(302)与主动杆(103)通过主动轴(108)连接,并为主动轴(108)提供支撑;手掌基体(301)、手掌前壳(302)与从动杆(104)通过从动轴(109)连接,并为从动轴(109)提供支撑;蜗杆轴(206)的一端与手掌基体(301)通过轴承连接,另一端与蜗杆轴定位基体(305)通过轴承连接;手掌前盖(303)与手掌前壳(302)通过螺栓连接;L型电机支架(202)和U型电机支架(203)固定于手掌基体(301)上;手掌后盖(304)与手掌基体(301)通过螺栓连接;所述蜗轮(207)有两个,并且旋向相反,通过与蜗杆轴(206)形成的啮合传动,将电机(201)提供的动力分别传递给自适应指爪(1)的两个五杆机构;同时,为降低实际装配难度,并保证传动精度,将安装完成的蜗杆轴定位基体(305)、蜗杆轴(206)和大齿轮(205)作为一个整体,与手掌基体(301)进行装配,即将蜗杆轴定位基体(305)通过滚动轴承与蜗杆轴(206)连接,蜗杆轴(206)与大齿轮(205)相连接,接着将蜗杆轴定位基体(305)、蜗杆轴(206)和大齿轮(205)作为一个整体,蜗杆轴(206)通过滚动轴承与手掌基体(301)连接,蜗杆轴定位基体(305)通过螺钉与手掌基体(301)连接,将小齿轮(204)与电机(201)相连接,电机(201)与手掌基体(301)通过L型电机支架(202)、U型电机支架(203)固定。
地址 100191 北京市海淀区学院路37号
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