多功能机械手的制作方法

本发明属于机械设备，具体涉及一种多功能机械手。

背景技术：

目前，公知的机械手通常是由电机、关节、机械臂和末端执行器等结构构成，主要针对不同的功能需要完成既定的动作和任务，通过程序控制电机参数实现关节和机械臂的运动，进而由末端执行器实现所需功能。但是，由于末端执行器的结构和运动性能限制，利用一套机械手同时完成多个功能则是非常难以实现的，而在实际的生产生活中，则往往需要同时实现两种甚至多种功能。

目前类似的产品大多停留在设计测试阶段，在市场上仅有很少的相关产品出现，大多数产品仅能实现单一物体的拾取功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能机械手，克服了现有机械手功能单一，只能进行挖掘作业的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多功能机械手，包括铲斗、腕关节舵机支架、铲斗连接板、腕关节舵机、铲斗臂、肘关节舵机支架、肘关节舵机、机械夹手、机械夹手舵机、支板机构、机械夹手臂、连接板、肩关节舵机、肩关节舵机支架、底座联轴器、滚珠轴承、底座支架和底座舵机。

底座支架底部与移动平台固连，底座舵机固定在底座支架内，底座舵机的输出轴通过滚珠轴承与底座联轴器连接，肩关节舵机支架与底座联轴器顶面固连，肩关节舵机固定在肩关节舵机支架内，机械夹手臂一端设置在肩关节舵机支架两侧，两者转动连接，肩关节舵机的输出轴通过连接板与任意一只机械夹手臂连接，控制机械夹手臂转动；机械夹手臂另一端的两臂内侧分别设有机械夹手，外侧设有机械夹手舵机，机械夹手与机械夹手舵机连接，通过机械夹手舵机控制机械夹手转动，机械夹手臂上还设有支板机构，所述支板机构包括一块横板和两块竖板，横板两端与机械夹手臂固连，两块竖板平行固定在横板顶面，且竖板与机械夹手同侧，肘关节舵机支架与两块竖板转动连接，肘关节舵机固定在肘关节舵机支架内，肘关节舵机支架与机械夹手同侧的一端与铲斗臂一端固连，肘关节舵机的输出轴与铲斗臂连接，铲斗臂另一端设有腕关节舵机支架，腕关节舵机固定在腕关节舵机支架内，铲斗臂与腕关节舵机的输出轴连接，铲斗通过其两侧的铲斗连接板与腕关节舵机支架转动连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）通过铲斗可以进行挖掘填土作业。

（2）通过机械夹手可以夹取平面板材、树木等物体。

（3）结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明多功能机械手的立体图。

图2为本发明多功能机械手的侧视图。

图3为本发明多功能机械手的底部结构剖视图。

图4为本发明多功能机械手的机械夹手臂局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图4，一种多功能机械手，包括铲斗1、腕关节舵机支架2、铲斗连接板3、腕关节舵机4、铲斗臂5、肘关节舵机支架6、肘关节舵机7、机械夹手8、机械夹手舵机、支板机构、机械夹手臂9、连接板10、肩关节舵机11、肩关节舵机支架12、底座联轴器13、滚珠轴承14、底座支架15和底座舵机16。

自下向上结构依次如下：底座支架15底部与移动平台通过螺栓固连，底座舵机16利用螺栓固定在底座支架15内，底座舵机16的输出轴通过滚珠轴承14与底座联轴器13连接，肩关节舵机支架12与底座联轴器13顶面螺栓固连，肩关节舵机11利用螺栓固定在肩关节舵机支架12内，机械夹手臂9一端设置在肩关节舵机支架12两侧，两者通过油杯轴承转动连接，肩关节舵机11的输出轴通过连接板10与任意一只机械夹手臂9连接，控制机械夹手臂9转动。机械夹手臂9另一端的两臂内侧分别设有机械夹手8，外侧设有机械夹手舵机，机械夹手8与机械夹手舵机利用舵机盘连接，通过机械夹手舵机控制机械夹手8转动，机械夹手臂9上还设有支板机构，所述支板机构包括一块横板和两块竖板，横板两端与机械夹手臂9螺栓固连，两块竖板平行固定在横板顶面，且竖板与机械夹手8同侧，肘关节舵机支架6与两块竖板通过油杯轴承转动连接，肘关节舵机7利用螺栓固定在肘关节舵机支架6内，肘关节舵机支架6与机械夹手8同侧的一端与铲斗臂5一端螺栓固连，肘关节舵机7的输出轴与铲斗臂5通过舵机盘连接，铲斗臂5另一端设有腕关节舵机支架2，腕关节舵机4利用螺栓固定在腕关节舵机支架2内，铲斗臂5与腕关节舵机4的输出轴通过舵机盘连接，铲斗1通过其两侧的铲斗连接板3与腕关节舵机支架2通过油杯轴承转动连接。

当施工过程中，遇到沟壑，车辆无法通过时，所述沟壑较浅，可以通过填土找平时，工作过程如下：底座舵机16通过滚珠轴承14与底座联轴器13控制整个机械手的旋转运动；肩关节舵机11控制机械夹手臂9的俯仰运动；肘关节舵机7控制铲斗臂5的俯仰运动；腕关节舵机4控制铲斗1的俯仰运动。铲斗1通过这四个自由度舵机的联动来挖去地上的土和砂石，铲斗1挖满土和砂石之后，运动到沟壑处，再通过以上四个自由度舵机的联动将土和砂石倒到沟壑中并填平，以使车辆通过。

当所述沟壑较深，无法通过填土找平时，可以通过机械夹手夹取平面板材、树木等物体铺平路面，工作过程如下：底座舵机16通过滚珠轴承14与底座联轴器13控制整个机械手的旋转运动；肩关节舵机11控制机械夹手臂9的俯仰运动；机械夹手舵机控制机械夹手8的夹取运动。机械夹手8通过这三个自由度舵机的联动来夹取平面板材、树木等物体，运动到沟壑处，再通过以上三个自由度舵机的联动将平面板材、树木等物体平铺在沟壑上，以使车辆通过。