一种可旋转夹取的机械臂的制作方法

本发明属于机械臂领域，尤其涉及一种轮式机器人所用的可旋转夹取的机械臂。

背景技术：

随着社会高速发展，汽车越来越普及，但随之而来的停车问题已成为各大、中城市的难题。为了解决现有存量停车场以及新型停车场停车难，效率低的问题，智能停车机器人应用越来越普遍。目前存取车智能机器人主要有带载车板的，梳齿的，机械臂夹取的几种形式。现有技术中，载车板式机器人要一直顶着载车板，在空间使用率和运输效率上是最低的。梳齿式机器人需要建造特殊的停车平台，将车抬起，再进行举升托运，由此造成空间利用率不太经济。机械臂夹取式无需建造特殊停车平台，直接进行车辆搬运，机器人可直接进入车辆底部进行取停。根据停车场智能调度系统的指令，进行自动导引。在运行过程中，机器人可以自由进行前进，后退，横移，旋转等多方向的灵活运动。因此既节省了行走空间，又缩小了停车位的占地面积。由于机械臂夹取式的机器人优点最为突出，所以相关机械臂单元的开发也尤为的重要。

技术实现要素：

为了使机械臂夹取式的机器人得到更好的使用，本发明提供了一种可旋转夹取的机械臂。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可旋转夹取的机械臂，包括锁销装置、锁止限位块、机架、驱动装置、机械臂本体、机械臂旋转轴、驱动连接轴和驱动拉杆；

所述锁销装置安装在机架上；

所述驱动装置包括丝杠和驱动块，所述丝杠连接电机减速机，所述电机减速机固定在驱动块上，所述驱动块与机架构成滑块导轨结构，驱动块能够沿机架滑动；

所述驱动块通过驱动连接轴与驱动拉杆连接，所述驱动拉杆与机械臂本体连接；

所述锁止限位块与机架构成滑块导轨结构，锁止限位块能够沿机架滑动；

所述机械臂本体通过机械臂旋转轴与锁止限位块连接；

所述机械臂本体上具有止推柱，所述机架上开有止推柱能够穿过的凹槽。

进一步地，所述锁销装置包括锁销旋转轴、锁销弹簧座和锁销，所述锁销通过锁销旋转轴安装在锁销弹簧座上，所述锁销弹簧座安装在机架上。

进一步地，所述机械臂本体包括夹取臂体、机械臂上连接板、上连接板止推柱、下连接板止推柱和机械臂下连接板，所述夹取臂体分别与机械臂上连接板和机械臂下连接板连接，所述机械臂上连接板上具有第一凸台特征，第一凸台特征上安装上连接板止推柱，所述机械臂下连接板上具有第二凸台特征，第二凸台特征上安装下连接板止推柱。

进一步地，所述驱动拉杆采用两支，两支驱动拉杆的一端均与驱动连接轴连接，能够绕驱动连接轴转动，两支驱动拉杆的另一端分别连接机械臂上连接板、机械臂下连接板。

进一步地，所述机架一侧的上方和下方均开有凹槽，所述机械臂本体完全打开时，所述上连接板止推柱和下连接板止推柱分别通过上下方的凹槽进入机架内部。

进一步地，所述锁销装置的锁销向机架内侧弹起时，能够锁定锁止限位块的位置，阻止锁止限位块移动。

进一步地，所述机械臂本体完全打开时，与锁销装置接触，且能够将锁销装置的锁销压回机架，解除锁销对锁止限位块的锁定。

进一步地，所述机架包括两块竖向对称布置的支撑板，支撑板的内侧沿机械臂移动方向布置导轨，所述驱动块和锁止限位块能够沿导轨滑动。

在机械臂使用过程中有三个状态：从闭合到打开、完全打开、移动夹取。

机械臂从闭合到打开：锁销装置的锁销处于弹起状态，锁销卡住锁止限位块，阻止锁止限位块移动；当驱动装置提供动力运动时，驱动拉杆将动力传递给机械臂本体，机械臂本体仅以机械臂旋转轴为轴心做旋转运动；

机械臂完全打开：当机械臂本体完全打开时，机械臂本体与锁销装置的锁销接触，并将锁销压回机架，从而解除锁销对锁止限位块的锁定；当驱动装置继续提供动力运动时，机械臂本体将带动锁止限位块一起向前运动；

机械臂进行移动夹取：当机械臂本体打开时，机械臂本体上的止推柱通过机架上的凹槽进入机架内部；当机械臂移动过程中，止推柱也随之离开凹槽位置；在夹取时，由于止推柱被机架阻挡在机架内部，机械臂被限制闭合动作，从而在驱动装置的带动下实现夹取功能。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种可旋转夹取的机械臂，利用锁销装置卡住锁止限位块，通过设计驱动拉杆和机械臂旋转轴的结构，使得此时机械臂本体仅以机械臂旋转轴为轴心做旋转运动；机械臂本体完全打开时，机械臂本体与锁销接触，解除对锁止限位块的锁定，此时机械臂本体带动锁止限位块一起向前运动；设计止推柱与凹槽相互配合的结构，限制机械臂闭合动作，从而实现移动夹取；本发明不仅能够实现机械臂在完全展开时再进行移动，而且能够实现在移动过程中限制闭合动作，锁定结构强度高，结构简单工作可靠，增大机械臂适用场景。

附图说明

图1为本发明可旋转夹取的机械臂俯视图(机械臂闭合状态)；

图2为本发明可旋转夹取的机械臂局部视图a；

图3为本发明可旋转夹取的机械臂俯视图(机械臂闭合状态透视图)；

图4为本发明可旋转夹取的机械臂轴测图(机械臂闭合状态)；

图5为本发明可旋转夹取的机械臂俯视图(机械臂打开状态)；

图6为本发明可旋转夹取的机械臂局部视图b；

图7为本发明可旋转夹取的机械臂俯节图(机械臂打开状态透视图)；

图8为本发明可旋转夹取的机械臂俯视图(机械臂移动状态)；

图中，锁销装置1、锁止限位块2、机架3、驱动装置4、机械臂本体5、机械臂旋转轴6、驱动连接轴7、驱动拉杆8、锁销旋转轴11、锁销弹簧座12、锁销13、丝杠41、螺母座42、驱动块43、夹取臂体51、机械臂上连接板52、上连接板止推柱53、下连接板止推柱54、机械臂下连接板55、u型特征31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提供的一种可旋转夹取的新型机械臂，包括锁销装置1、锁止限位块2、机架3、驱动装置4、机械臂本体5、机械臂旋转轴6、驱动连接轴7和驱动拉杆8，见图1和图3。

所述锁销装置1包括锁销旋转轴11、锁销弹簧座12和锁销13等，见图2。

所述驱动装置4包括丝杠41、螺母座42、驱动块43等，见图4。

所述机械臂本体5包括夹取臂体51、机械臂上连接板52、上连接板止推柱53、下连接板止推柱54、机械臂下连接板55等，见图4。

本发明机械臂的装配顺序为：

步骤一：锁销13通过锁销旋转轴11安装在锁销弹簧座12上，组成锁销装置1；锁销装置1通过螺栓栓接在机架3上(见图2)；

步骤二：丝杠41与螺母座42配合连接电机减速机，提供动力；螺母座42与驱动块43螺栓栓接共同组成驱动装置4；驱动装置4通过滑块导轨与机架3连接(见图1，图3)；

步骤三：锁止限位块2通过滑块导轨与机架3连接(见图3)；

步骤四：夹取臂体51通过螺栓与机械臂上连接板52和机械臂下连接板55栓接；机械臂上连接板52上具有凸台特征，该凸台特征上安装上连接板止推柱53；机械臂下连接板55上具有凸台特征，该凸台特征上安装下连接板止推柱54；从而组装成为机械臂本体5(见图4)；

步骤五：机械臂本体5通过机械臂旋转轴6与锁止限位块2相连接，从而固定在机器人本体上(见图1)；

步骤六：驱动装置4通过驱动连接轴7与驱动拉杆8连接；两支驱动拉杆8分别与机械臂上连接板52和机械臂下连接板55相连接；经过一系列的连接，可将驱动力从驱动装置4传递到机械臂本体5上(见图1，图3，图4)。

本发明机械臂的具体实施方法如下：

在机械臂使用过程中有三个状态：从闭合到打开、完全打开、移动夹取。

1：见图1至图4(闭合到打开)

状态特征：锁销装置1中的锁销13处于弹起状态；锁销13卡住锁止限位块2，阻止锁止限位块2移动；由于锁止限位块2无法移动，当驱动装置4提供动力运动时，驱动拉杆8将动力传递给机械臂本体5，机械臂本体5仅以机械臂旋转轴6为轴心做旋转运动。

2：见图5到图7(完全打开)

状态特征：当机械臂本体5完全打开时，机械臂上连接板52与锁销13接触，并将锁销13压进锁销弹簧座12中，从而解除锁销13对锁止限位块2的锁定；当驱动装置4继续提供动力运动时，机械臂本体5将带动锁止限位块2一起向前运动。

3：见图7到图8(移动夹取)

状态特征：机架3上设计有u型特征，当机械臂本体5打开时，上连接板止推柱53和下连接板止推柱54分别通过u型特征进入机架3内部；当机械臂移动过程中，上连接板止推柱53和下连接板止推柱54也随之离开u型特征位置；在夹取时，由于上连接板止推柱53和下连接板止推柱54被机架3阻挡在机架3内部，机械臂将被限制闭合动作，从而在驱动装置4的带动下实现夹取臂的夹取功能。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。