一种智能机械手的对接装置及其对接方法

摘要

本发明公开了一种智能机械手的对接装置及其对接方法，装置主要包括对接部件、柔性定位部件和底座，对接部件包括四棱锥形导向部件、锁紧和解锁部件等。装置中的对接部件上面联接手臂，下面联接手爪，对接部件通过位于其中间的手爪外套上的卡槽固定于柔性定位部件上，对接部件的外围是半开口方形的底座并与之机械联接；工作方法是在取爪和放爪的过程中，柔性定位部件和四棱锥形导向部件能够保证手臂在对接具有一定误差的情况下，实现柔性地顺利导向和定位。本发明是一种由电机驱动的、具有一定柔性的三自由度智能机械手对接装置，具有结构紧凑、适用范围广、较低的机械手臂定位要求的特点，减少了设备的复杂性，拓展了机器人的应用空间。

主权项

1、一种智能机械手的对接装置，装置包括手臂(1)和与之机械联接的对接部件(2)、柔性定位部件(3)、手爪(4)、底座(5)，其特征在于：所述的装置中的对接部件(2)上面机械联接手臂(1)，下面机械联接手爪(4)，对接部件(2)通过位于其中间的手爪外套(15)上的卡槽固定于柔性定位部件(3)上，对接部件(2)的外围是半开口方形的底座(5)并与之机械联接；所述的对接部件(2)，还包括手臂外套(6)、手臂法兰(7)、电机(8)、电机螺母(9)、滑块(10)、压力传感器(11)、定位销(12)、四棱锥形导向部件(13)、压紧轮(14)、手爪外套(15)、压紧槽(16)、电路板(17)，其中，所述的电机(8)用四个螺栓固定于阶梯圆柱形的手臂法兰(7)下面，采用电机螺母(9)和滑块(10)联接于电机(8)的轴上，用于传递电机(8)的运动来实现压紧轮(14)的固定和沿槽自由运动两种状态；所述的滑块(10)的下面置有压紧轮(14)，压紧轮(14)置于四棱锥形导向部件(13)的槽内，用来锁紧和解锁对接装置；所述的四棱锥形导向部件(13)的空心孔内置有压力传感器(11)和四个定位销(12)，压力传感器(11)用来检测手臂接口(18)和手爪接口(19)之间的压力；所述的四个定位销(12)沿周向均匀分布在四棱锥形导向部件(13)上，用来周向固定手臂接口(18)和手爪接口(19)；所述的四棱锥形导向部件(13)通过联接件螺栓与上面的手臂外套(6)机械联接，且四棱锥形导向部件(13)和手爪外套(15)配合以实现对接装置(2)的导向功能；所述的手臂外套(6)通过联接件螺栓与顶上的手臂法兰(7)机械联接；所述的四棱锥形导向部件(13)的下面置有圆柱形手爪外套(15)，所述的手爪外套(15)内部是锥形空心孔并用螺钉固定联接电路板(17)和压紧槽(16)，手爪外套(15)内部的锥形空心孔用来和四棱锥形导向部件(13)配合以实现对接装置(2)的导向功能；所述的柔性定位部件(3)，包括滚珠(20)、固定架(21)、弹簧(22)、平面轴承(23)，所述的平面轴承(23)是拱门形状，其上有三个侧面，所述的三个侧面各置有三个弹簧(22)，平面轴承(23)的下方置有转动的滚珠(20)，所述的滚珠(20)共有14个且均匀嵌于固定架(21)的凹槽内，平面轴承(23)通过弹簧(22)和固定架(21)联接固定，用于当手臂(1)在对接时有一定误差的情况下，通过平面轴承(23)在x、y方向的移动及z向的转动，使平面轴承(23)在取爪和放爪时都能柔性地适应手臂(1)的位置。所述的四棱锥形导向部件(13)，在手臂接口(18)即主动端口和手爪接口(19)即被动端口上分别置有四棱锥形导向机构，对接取爪时，即使手臂(1)的位置有一定的误差，对接装置仍能够实现柔性地导向和定位，其柔性通过柔性定位部件(3)保证。