适用于机器人的采样机械手与采样机器人的制作方法

1.本实用新型涉及装置，具体地，涉及适用于机器人的采样机械手与采样机器人。


背景技术：

2.采样是指从总体中抽取个体或样品的过程，也即对总体进行试验或观测的过程。采样需要相应的采样头实现。在现有技术中很多能模仿人手和臂的某些动作功能的机械手在采样的过程中有着十分广泛的应用，同时采样机器人也能代替人工进行采样工作。
3.但传统的采样机器人有着不具有柔性结构，不能对动态目标进行采样的功能，还有这不能进行深部采样，使用范围受限等问题。
4.专利文献cn207832527u公开了一种平行穿越式采样头，此文献采用通风机构进行通风控制，控制通风的速度，同时根据实际情况进行调控，其次，通过调节杆进行高度调节，根据实际的需要进行高度控制，根据通风的效率和风速进行升降调节。该专利文献的不足之处是：采样头的运动纬度较低不灵活，不具有柔性结构，不能对动态目标进行采样。
5.专利文献cn305120309s公开了一种抓取式采样臂，该专利文献的不足之处是：采样头只能采取表面物料，不能进行深部采样，使用范围受限。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于机器人的采样机械手与采样机器人。
7.根据本实用新型提供的一种适用于机器人的采样机械手，包括：上壳体部和活动连接部件，所述上壳体部的内部包括内套筒，所述活动连接部件的内部包括气缸，所述内套筒的内部设置有气缸，且气缸能够带动上外套筒在第一位置和第二位置之间运动，所述气缸的下方安装有外连接盘，所述外连接盘的下方沿朝下的方向依次布置有连接板、连接盘体和十字万向节，所述内套筒的表面设置有上外套筒，所述十字万向节的底端安装有下壳体部，所述下壳体部具有刚性状态和柔性状态，当上外套筒位于第一位置时，所述上外套筒与所述十字万向节的底座相接触，下壳体部处于刚性状态，
8.当上外套筒位于第二位置时，所述内套筒部分处于所述上外套筒的内部，下壳体部处于柔性状态。
9.优选地，所述下壳体部包括电机防护壳，所述电机防护壳的底端设置有机体套筒，所述机体套筒的底端安装叶轮套筒，所述叶轮套筒的表面安装有叶轮检修口，所述机体套筒和叶轮套筒的内部设置有采集驱动部。
10.优选地，所述采集驱动部包括伺服电机，所述伺服电机的底端沿朝下方向依次安装有减速机、机体支撑板、支撑轴承外壳、连接盘、螺旋叶轮、采样头和导向锥，所述螺旋叶轮的表面安装有缓冲平台。
11.优选地，所述上外套筒的内径大于内套筒的外径。
12.优选地，所述上外套筒在内套筒的外壁上呈滑动结构。
13.优选地，所述上外套筒能够将十字万向节进行对接。
14.优选地，所述螺旋叶轮可进行正向或反向转动。
15.优选地，所述缓冲平台在螺旋叶轮的表面设置有多组。
16.优选地，所述采样头下部为两齿结构。
17.优选地，一种采样机器人，所述的适用于机器人的采样机械手。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
19.1、本实用新型通过气缸将上外套筒进行升降带动，进而使上壳体部处于柔性和刚性两者状态下进行切换，采样头的运动纬度灵活，能对动态目标进行采样进而提高了此装置的实用功能，增强了此装置的适用性。
20.2、本实用新型通过伺服电机驱动螺旋叶轮进行正转和反转，利用螺旋叶轮的绞龙的设计，使螺旋叶轮执行正转、反转动作后可对物料进行收集和卸料，同时采样头的旋转设计，可使采样头进行深层采样，由此提高了此装置的功能性。
21.3、本实用新型通过叶轮检修口的设计，当叶轮套筒的内部堵塞时，可将叶轮检修口进行开启，用于物料的溢流口，避免出现堵塞时维修和疏通过程繁琐的现象，由此提高了此装置的使用性。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1为本实用新型的主视柔性结构示意图；
24.图2为本实用新型的主视剖面结构示意图；
25.图3为本实用新型的主视刚性结构示意图。
26.图中示出：100、上壳体部；101、内套筒；102、连接板；103、连接盘体；104、十字万向节；105、连接法兰座；200、活动连接部件；201、气缸；202、外连接盘；203、紧固螺母；204、上外套筒；205、气缸进出气嘴；300、下壳体部；301、电机防护壳；302、机体套筒；303、连接盘；304、叶轮套筒；305、叶轮检修口；306、传感器支架；400、采集驱动部；401、伺服电机；402、减速机；403、机体支撑板；404、支撑轴承外壳；405、螺旋叶轮；406、缓冲平台；407、采样头；408、导向锥。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
28.请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供了一种适用于机器人的采样机械手，包括：上壳体部100和活动连接部件200，上壳体部100的内部包括内套筒101，活动连接部件200的内部包括气缸201，内套筒101的内部设置有气缸201，且气缸201能够带动上外套筒204在第一位置和第二位置之间进行运动，气缸201的下方安装有外连接盘202，外连接盘202的下方沿朝下的方向依次布置有连接板102、连接盘体103和十字万向节104，内套筒101的表面设
置有上外套筒204，十字万向节104的底端安装有下壳体部300，下壳体部300具有刚性状态和柔性状态，当上外套筒204位于第一位置时，上外套筒204与十字万向节104的底座相接触，下壳体部300处于刚性状态，当上外套筒204位于第二位置时，内套筒101部分处于上外套筒204的内部，下壳体部300处于柔性状态；
29.上外套筒204的内径大于内套筒101的外径，上外套筒204在内套筒101的外壁上呈滑动结构，上外套筒204能够将十字万向节104进行对接，当上外套筒204位于柔性转态时，活动连接部件200的至少一部分露出上外套筒204，使得上壳体部100、下壳体部300在水平方向上形成柔性连接，当上外套筒204位于刚性状态时，上外套筒204包围套在内套筒101的外部，且上外套筒204的下端与电机防护壳301顶部卡合锁定，使得上壳体部100、下壳体部300在径向上形成刚性连接；
30.具体地如图2和图3所示，下壳体部300包括电机防护壳301，电机防护壳301的底端设置有机体套筒302，机体套筒302的底端安装叶轮套筒304，机体套筒302和叶轮套筒304的内部设置有采集驱动部400，叶轮套筒304的两侧安装有传感器支架306，用于放置传感器；
31.叶轮套筒304的表面安装有叶轮检修口305，此叶轮检修口305为检修口必要时打开盖板可作为物料溢流口；
32.具体地如图2所示，采集驱动部400包括伺服电机401，伺服电机401的底端沿朝下方向依次安装有减速机402、机体支撑板403、支撑轴承外壳404、连接盘303、螺旋叶轮405、采样头407和导向锥408，螺旋叶轮405的表面安装有缓冲平台406，螺旋叶轮405与缓冲平台406、采样头407及导向锥408采用焊接或螺栓连接为一体结构；
33.螺旋叶轮405可进行正向或反向转动，螺旋叶轮405正转物料采集，螺旋叶轮405反转物料卸料缓冲平台406在螺旋叶轮405的表面设置有多组，当螺旋叶轮405处于静止状态时，对物料下滑起到阻碍作用。采样头407下部为两齿结构，便于对大块物料进行破碎。
34.本实用新型的工作原理如下：
35.首先，利用连接法兰座105与合适的外部采样机器人进行对接，通过气缸进出气嘴205的自身特性将使气缸201可进行伸缩工作，然后通过紧固螺母203将外连接盘202与气缸201进行固定，而外连接盘202与上外套筒204进行连接，连接板102与连接盘体103进行对接，当气缸201进行伸缩后可带动上外套筒204进行伸缩运动，同时在十字万向节104的设置下，使上壳体部100与下壳体部300之间进行刚性和柔性的两种状态下进行切换；
36.其次，利用伺服电机401带动叶轮套筒304内部的螺旋叶轮405进行正或反转动，同时利用螺旋叶轮405绞龙的设计，使其可进行收集和卸料，当采样头407在螺旋叶轮405的带动下旋时可将物料进行提取，而采样头407带动导向锥408的设计可将提取物料的深度进行提高。
37.最后，通过叶轮检修口305的开启，可将叶轮套筒304内部的物料进行排出，避免了叶轮套筒304的内部出现物料堵塞的现象，最终完成此装置的全部工作。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
39.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局
限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。