一种雪地挖掘机器人的手爪装置的制作方法

文档序号:15894549发布日期:2018-11-09 20:50阅读:238来源:国知局

本实用新型涉及一种爪式机器人,特别是涉及一种雪地挖掘机器人的手爪装置。



背景技术:

我国幅员辽阔,气候多样、地形地貌条件复杂。西部是高原地区,东部为广阔的平原和起伏的丘陵,西南多山地,各种地形相互交错;我国南北地区维度跨度大,南部进入热带,北部接近寒带,南北温差悬殊。就北部和西部高原的某些地区而言,冬季气温市场在-20℃以下,降雪厚度可达几尺,这给当地的交通带来极大的不便。多数情况下是大雪封路,交通中断,人们的出入只能靠步行,货物运输近乎瘫痪。降落的积雪在风的作用下,又形成高低不同的道路雪脊,路边的较小沟壑被填满,道路难辨,行人出入危险。严寒的天气使得雪下一场就累积一场,造成整个冬季交通运输极其困难,所以雪地的挖掘救援工作就显得尤为重要。

而现有的技术中,手爪动力不足,结构单一,挖掘量小,不能挖掘大量积雪,其次手爪结构强度和刚度不足,手爪寿命短,长时间挖掘容易损坏,不能有效进行挖掘工作。



技术实现要素:

本实用新型为了解决机器人雪地挖掘困难的问题。从而提供了一种雪地挖掘机器人的手爪装置。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:所述一种雪地挖掘机器人的手爪装置包括左手爪,右手爪,左手爪驱动舵机,右手爪驱动舵机,机身和控制器,左手爪和右手爪分别对称设置在手爪两侧,同时左手爪驱动舵机和右手爪驱动舵机也分别对称设置在手爪两侧。左手爪由左腕关节,左内连接杆,左腕骨间关节,左腕掌关节,左外连接杆,左掌骨间关节,左指节组成,右手爪由右腕关节,右内连接杆,右腕骨间关节,右腕掌关节,右外连接杆,右掌骨间关节,右指节组成,顶板和底板并联连接左手爪驱动舵机和右手爪驱动舵机,左手爪驱动舵机连接左手爪,右手驱动舵机连接右手爪,控制器固定安装在机身顶板上,且控制器分别与左手爪驱动舵机和右手爪驱动舵机控制连接。

本实用新型具有以下有益效果:本实用新型具有左手爪,右手爪,左手爪驱动舵机,右手爪驱动舵机,机身和控制器,左手爪和右手爪分别对称设置在手爪两侧,同时左手爪驱动舵机和右手爪驱动舵机也分别对称设置在手爪两侧。本实用新型的手爪装置采用双舵机驱动,双连接杆传动,指节采用加强筋结构,手爪具有挖掘量大、可靠性高、持续工作能力强的特点,可有效缓解冰天雪地条件下的挖掘困境。

附图说明

图1为实用新型的整体结构俯视视图,图2是图1的主视图,图3是图2的结构示意图,图4为实用新型的左手爪正视图,图5是图4的俯视图,图6是图4的结构示意图,图7是图6的反向结构示意图,图8是实用新型的右手爪正视图,图9是图8的俯视图,图10是图8的结构示意图,图11是图10的反向结构示意图,图12是腕关节的正视图,图13是图12的结构示意图,图14是左腕掌关节的结构示意图,图15是右腕掌关节的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1-3说明本实施方式,本实施方式所述一种雪地挖掘机器人的手爪装置,所述机器人的手爪装置包括左手爪2,右手爪3,左手爪驱动舵机1,右手爪驱动舵机4,机身5和控制器6,左手爪2和右手爪3分别对称设置在手爪两侧,同时左手爪驱动舵机1和右手爪驱动舵机4也分别对称设置在手爪两侧,控制器6固定安装在顶板51上,且控制器6分别与左手爪驱动舵机1和右手爪驱动舵机4控制连接。

本实施方式中控制器6为现有技术,生产厂家为中科欧鹏公司,型号为Openduino。

本实施方式中左手爪驱动舵机1为现有技术,生产厂家为乐幻索尔公司,型号为LDX-227。

本实施方式中右手爪驱动舵机4为现有技术,生产厂家为乐幻索尔公司,型号为LDX-227。

具体实施方式二:结合图1、图12、图13说明本实施方式,本实施方式所述,所述一种雪地挖掘机器人的手爪装置机身5包括顶板51、底板52,顶板51和底板52上下对齐设置,控制器6设置在顶板51上,其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:结合图4-7说明本实施方式,本实施方式所述一种雪地挖掘机器人的手爪装置,所述机器人的左手爪2装置包括左腕关节,左内连接杆I21,左内连接杆II29,左腕骨间关节,左腕掌关节,左外连接杆I25,左外连接杆II26,左掌骨间关节,左指节23,左腕关节由左手爪驱动舵机1,左内连接杆I21和左内连接杆II29组成,左腕骨间关节由左内连接杆I21,左内连接杆II29,转轴I22,轴承I23A,轴承VII23D和左指节23组成,左腕掌关节由左外连接杆I25,左外连接杆II26,轴承X28A,轴承XI28B,转轴V27和舵机支架I28组成,左掌骨间关节由左外连接杆I25,左外连接杆II26,转轴III24,轴承III23B,轴承V23C和指节23组成,其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中左手爪驱动舵机1为现有技术,生产厂家为乐幻索尔公司,型号为LDX-227。

具体实施方式四:结合图8-11说明本实施方式,本实施方式所述一种雪地挖掘机器人的手爪装置,所述机器人的右手爪3装置包括右腕关节,右内连接杆I38,右内连接杆II39,右腕骨间关节,右腕掌关节,右外连接杆I33,右外连接杆II37,右掌骨间关节,右指节35,右腕关节由右手爪驱动舵机4,右内连接杆I38和右内连接杆II39组成,右腕骨间关节由右内连接杆I38,右内连接杆II39,转轴IV36,轴承II35B,轴承IV35C和右指节35组成,右腕掌关节由右外连接杆I33,右外连接杆II37,轴承VIII31A,轴承IX31B,转轴VI32和舵机支架II31组成,右掌骨间关节由右外连接杆I33,右外连接杆II37,转轴II34,轴承XII35A,轴承VI35D和右指节35组成,其它与具体实施方式一相同。

本实施方式中右手爪驱动舵机4为现有技术,生产厂家为乐幻索尔公司,型号为LDX-227。

工作原理

本实用新型工作过程:本实用新型的左手爪和右手爪工作原理相同,以左手爪2为例说明手爪工作原理,通过控制器6控制左手爪驱动舵机1向左旋转,左手驱动舵机1的输出轴经左手驱动舵机的舵盘,左内连接杆I21和左内连接杆II29的传递,带动左外连接杆I25,左外连接杆II26和左指节23向左旋转,使左指节23完成合拢的动作。通过控制器6控制左手爪驱动舵机1向右旋转,左手驱动舵机1的输出轴经左手驱动舵机的舵盘,左内连接杆I21和左内连接杆II29的传递,带动左外连接杆I25,左外连接杆II26和左指节23向右旋转,使左指节23完成张开的动作。

本实用新型手爪装置挖掘雪地工作过程:左手爪驱动舵机1和右手爪驱动舵机4分别驱动左内连接杆I21和左内连接杆II29,右内连接杆I38和右内连接杆II39向外旋转,带动左外连接杆I25,左外连接杆II26,右外连接杆I33,右外连接杆II37,左指节23,右指节35向外旋转,使左手爪2和右手爪3完成张开动作,手爪向雪地面方向移动,使左指节23,右指节35插入雪地中,左手爪驱动舵机1和右手爪驱动舵机4分别驱动左内连接杆I21和左内连接杆II29,右内连接杆I38和右内连接杆II39向里旋转,带动左外连接杆I25,左外连接杆II26,右外连接杆I33,右外连接杆II37,左指节23,右指节35向里旋转,左指节23和右指节35末端为齿型,相互啮合,使左手爪2和右手爪3完成合拢动作,手爪向离开雪地面方向移动,完成挖雪动作。

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