一种机械臂及其抓取方法与流程

本发明涉及机械臂技术领域，具体为一种机械臂及其抓取方法。

背景技术：

机械臂是一个多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统。因其独特的操作灵活性,已在工业装配,安全防爆等领域得到广泛应用，机械臂是一个复杂系统,存在着参数摄动、外界干扰及未建模动态等不确定性。因而机械臂的建模模型也存在着不确定性，对于不同的任务,需要规划机械臂关节空间的运动轨迹，从而级联构成末端位姿。

现有的机械臂在抓取物件时，需要将物件放置在特定位置上进行抓取，当物件偏离位置时，会导致机械臂无法有效的将物件抓住，且可能损坏需要夹持的物件，无法将需要运送的物件抓取到指定位置，从而影响机械臂的使用。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械臂及其抓取方法，具备能够有效的将需要抓取的物件抓取到指定位置，且不会对物件造成损坏，以及能够提高对控制器内电器元件的散热效率，同时能够较好的防止灰尘进入控制器内，且能够方便对防尘网进行拆装等优点，解决了机械臂在抓取物件时，需要将物件放置在特定位置上进行抓取，当物件偏离位置时，会导致机械臂无法有效的将物件抓住，且可能损坏需要夹持的物件，无法将需要运送的物件抓取到指定位置，从而影响机械臂使用的的问题。

(二)技术方案

为实现上能够有效的将需要抓取的物件抓取到指定位置，且不会对物件造成损坏，以及能够提高对控制器内电器元件的散热效率，同时能够较好的防止灰尘进入控制器内，且能够方便对防尘网进行拆装的目的，本发明提供如下技术方案：一种机械臂及其抓取方法，包括机械臂本体和安装在机械臂本体上的抓手，所述机械臂本体的底部设有电动滑轨，所述电动滑轨的顶部滑动连接有移动块，所述移动块的顶部与机械臂本体的底部固定连接，所述机械臂本体的顶部固定连接有第一支撑块和第二支撑块，所述第二支撑块的顶部滑动连接有摄像头，所述摄像头的底部固定连接有第一滑块，所述第二支撑块的顶部开设有与第一滑块匹配连接的第一弧形滑槽，所述第一支撑块的顶部固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出端固定连接有凸轮，所述凸轮的侧壁匹配连接有凸杆，所述凸杆的外壁固定连接有压板，所述压板的侧壁固定连接有两个对称分布的第一弹簧，所述第一支撑块的顶部固定连接有u型支撑架，所述第一弹簧远离压板的一端与u型支撑架的侧壁固定连接，所述压板的左右两侧均固定连接有第二滑块，所述u型支撑架两个竖直部相对的一侧均开设有与第二滑块匹配连接的第二滑槽，所述凸杆远离凸轮的一端转动连接有第一拉杆，所述第一拉杆远离凸杆的一端与摄像头的侧壁转动连接，所述机械臂本体的左侧设有控制器，所述控制器的底部与电动滑轨的顶部固定连接，所述控制器的左右两侧均开设有放置槽，且放置槽内设有散热机构。

优选的，所述抓手的表面固定连接有压力传感器和橡胶垫，所述橡胶垫的表面开设有与压力传感器相对应的通孔。

优选的，所述控制器的右侧固定连接有限位块，所述限位块的底部与电动滑轨的顶部固定连接。

优选的，所述散热机构包括与放置槽侧壁固定连接的散热风机，所述控制器的左右两内侧壁均固定连通有与散热风机相对应的分流管，所述分流管远离散热风机的一侧开设有多个出风口，所述控制器的左右两侧均活动连接有防尘网，所述防尘网的上下两侧均固定连接有固定杆，所述固定杆远离防尘网的一侧设有支撑杆，所述支撑杆的一端与控制器的侧壁固定连接，所述支撑杆靠近固定杆的一侧设有卡紧机构。

优选的，所述卡紧机构包括与支撑杆侧壁固定连接的卡紧块，所述卡紧块远离支撑杆的一侧开设有凹槽，所述凹槽内设有弹簧和推杆，所述弹簧的两端分别与凹槽的侧壁和推杆的一端固定连接，所述推杆远离弹簧的一端固定连接有三角卡块，所述固定杆的表面开设有与三角卡块相对应的卡槽，所述推杆的一侧固定连接有第三滑块，所述凹槽的一侧开设有与第三滑块匹配连接的第三滑槽。

优选的，所述推杆远离第三滑块的一侧固定连接有第二拉杆，所述凹槽远离第三滑槽的一侧开设有与第二拉杆相对应的条形开口。

优选的，所述控制器的顶部固定连接有散热片，所述控制器的顶部开设有与散热片相对应的散热孔，所述控制器的顶部固定连通有与散热孔相对应的过滤筒，所述过滤筒的顶部固定连接有盖板。

本发明还提出一种机械臂的抓取方法，包括如下步骤：

步骤一：先将需要抓取的物件信息输入进控制器内，并对物件信息进行处理，对其输入抓取命令；

步骤二：将机械臂本体上的抓手移动至待抓取物件的大概位置处，并使用摄像头对需要抓取的物件进行监测；

步骤三：通过凸轮和凸杆的往复运动，使摄像头左右进行移动，扩大监测范围，监测到需要抓取的物件时，将信号传输给控制器，控制器对抓手传递抓取命令；

步骤四：机械臂本体通过移动块在电动滑轨上滑动，到达抓取位置时，抓手准确的抓取到物件，物件与抓手上的压力传感器相接触，压力传感器将信号传输给控制器，控制器控制抓手停止抓紧，橡胶垫有效的减少抓手的抓取力度；

步骤五：将抓取到的物件放置在需要放置的位置，继续抓取下一个物件。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种机械臂及其抓取方法，具备以下有益效果：

1、该机械臂及其抓取方法，通过设置有机械臂本体、抓手、摄像头和控制器，先将需要抓取的物件信息输入进控制器内，并对物件信息进行处理，对其输入抓取命令，将机械臂本体上的抓手移动至待抓取物件的大概位置处，并使用摄像头对需要抓取的物件进行监测，通过凸轮和凸杆的往复运动，使摄像头左右进行移动，扩大监测范围，监测到需要抓取的物件时，将信号传输给控制器，控制器对抓手传递抓取命令，机械臂本体通过移动块在电动滑轨上滑动，到达抓取位置时，抓手准确的抓取到物件，物件与抓手上的压力传感器相接触，压力传感器将信号传输给控制器，控制器控制抓手停止抓紧，橡胶垫有效的减少抓手的抓取力度，将抓取到的物件放置在需要放置的位置，继续抓取下一个物件，能够有效的将需要抓取的物件抓取到指定位置，且不会对物件造成损坏。

2、该机械臂及其抓取方法，通过设置有散热机构，在需要对控制器内的电器元件进行散热时，启动散热风机，散热风机从外界吸风，风进入分流管内时，分流管将风通过侧壁的多个出风口排出，扩大出风面积，两个散热风机对吹的风形成对流风，加速将热量导入散热片内，再通过散热片将热量通过散热孔和过滤筒排出控制器，能够提高对控制器内电器元件的散热效率。

3、该机械臂及其抓取方法，通过设置有防尘网和卡紧机构，散热风机从外界吸的风经过防尘网时，防尘网将风中的灰尘过滤，当防尘网堵塞时，拉动第二拉杆，第二拉杆拉动推杆，推杆通过第三滑块在第三滑槽内滑动，并将三角卡块拉出卡槽，推杆挤压弹簧，弹簧向内收缩，并带动推杆伸进卡紧块上的凹槽内，将防尘网取下，反之将防尘网安装在散热风机的进风口处，能够较好的防止灰尘进入控制器内，且能够方便对防尘网进行拆装。

附图说明

图1为本发明提出的一种机械臂及其抓取方法结构示意图；

图2为本发明提出的一种机械臂及其抓取方法图1中的部分俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种机械臂及其抓取方法图1中a部的局部结构放大图；

图4为本发明提出的一种机械臂及其抓取方法图1中b部的局部结构放大图；

图5为本发明提出的一种机械臂及其抓取方法图1中c部的局部结构放大图。

图中：1机械臂本体、2抓手、3电动滑轨、4移动块、5第一支撑块、6第二支撑块、7摄像头、8旋转电机、9凸轮、10凸杆、11压板、12第一弹簧、13u型支撑架、14第一拉杆、15控制器、16散热机构、17压力传感器、18橡胶垫、19限位块、20散热风机、21分流管、22防尘网、23固定杆、24支撑杆、25卡紧机构、26卡紧块、27凹槽、28弹簧、29推杆、30三角卡块、31第二拉杆、32散热片、33过滤筒、34盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种机械臂及其抓取方法，包括机械臂本体1和安装在机械臂本体1上的抓手2，机械臂本体1的底部设有电动滑轨3，电动滑轨3的顶部滑动连接有移动块4，移动块4的顶部与机械臂本体1的底部固定连接，机械臂本体1的顶部固定连接有第一支撑块5和第二支撑块6，第二支撑块6的顶部滑动连接有摄像头7，摄像头7的底部固定连接有第一滑块，第二支撑块6的顶部开设有与第一滑块匹配连接的第一弧形滑槽，第一支撑块5的顶部固定连接有旋转电机8，旋转电机8的输出端固定连接有凸轮9，凸轮9的侧壁匹配连接有凸杆10，凸杆10的外壁固定连接有压板11，压板11的侧壁固定连接有两个对称分布的第一弹簧12，第一支撑块5的顶部固定连接有u型支撑架13，第一弹簧12远离压板11的一端与u型支撑架13的侧壁固定连接，压板11的左右两侧均固定连接有第二滑块，u型支撑架13两个竖直部相对的一侧均开设有与第二滑块匹配连接的第二滑槽，凸杆10远离凸轮9的一端转动连接有第一拉杆14，第一拉杆14远离凸杆10的一端与摄像头7的侧壁转动连接，机械臂本体1的左侧设有控制器15，控制器15的底部与电动滑轨3的顶部固定连接，控制器15的左右两侧均开设有放置槽，且放置槽内设有散热机构16，机械臂本体1、电动滑轨3、旋转电机8、压力传感器17和散热风机10均通过导线与控制器15电性连接，机械臂本体1、电动滑轨3、旋转电机8、压力传感器17、散热风机10和控制器15均通过控制开关与外部电源电性连接，能够保证在工作时得到供电量的支持，此电性连接为现有技术，且属于本领域人员惯用技术手段，因此不加以赘述。

抓手2的表面固定连接有压力传感器17和橡胶垫18，橡胶垫18的表面开设有与压力传感器17相对应的通孔。

控制器15的右侧固定连接有限位块19，限位块19的底部与电动滑轨3的顶部固定连接，能够方便对机械臂本体1进行限位。

散热机构16包括与放置槽侧壁固定连接的散热风机20，控制器15的左右两内侧壁均固定连通有与散热风机20相对应的分流管21，分流管21远离散热风机20的一侧开设有多个出风口，控制器15的左右两侧均活动连接有防尘网22，防尘网22的上下两侧均固定连接有固定杆23，固定杆23远离防尘网22的一侧设有支撑杆24，支撑杆24的一端与控制器15的侧壁固定连接，支撑杆24靠近固定杆23的一侧设有卡紧机构25，能够提高对控制器15内电器元件的散热效率。

卡紧机构25包括与支撑杆24侧壁固定连接的卡紧块26，卡紧块26远离支撑杆24的一侧开设有凹槽27，凹槽27内设有弹簧28和推杆29，弹簧28的两端分别与凹槽27的侧壁和推杆29的一端固定连接，推杆29远离弹簧28的一端固定连接有三角卡块30，固定杆23的表面开设有与三角卡块30相对应的卡槽，推杆29的一侧固定连接有第三滑块，凹槽27的一侧开设有与第三滑块匹配连接的第三滑槽，能够方便对防尘网22进行拆装。

推杆29远离第三滑块的一侧固定连接有第二拉杆31，凹槽27远离第三滑槽的一侧开设有与第二拉杆31相对应的条形开口，能够方便拉动推杆29。

控制器15的顶部固定连接有散热片32，控制器15的顶部开设有与散热片32相对应的散热孔，控制器15的顶部固定连通有与散热孔相对应的过滤筒33，过滤筒33的顶部固定连接有盖板34，能够方便将热量导出控制器15。

本发明还提出一种机械臂的抓取方法，包括如下步骤：

步骤一：先将需要抓取的物件信息输入进控制器内，并对物件信息进行处理，对其输入抓取命令；

步骤二：将机械臂本体上的抓手移动至待抓取物件的大概位置处，并使用摄像头对需要抓取的物件进行监测；

步骤三：通过凸轮和凸杆的往复运动，使摄像头左右进行移动，扩大监测范围，监测到需要抓取的物件时，将信号传输给控制器，控制器对抓手传递抓取命令；

步骤四：机械臂本体通过移动块在电动滑轨上滑动，到达抓取位置时，抓手准确的抓取到物件，物件与抓手上的压力传感器相接触，压力传感器将信号传输给控制器，控制器控制抓手停止抓紧，橡胶垫有效的减少抓手的抓取力度；

步骤五：将抓取到的物件放置在需要放置的位置，继续抓取下一个物件。

综上所述，该机械臂及其抓取方法，使用时，先将需要抓取的物件信息输入进控制器15内，并对物件信息进行处理，对其输入抓取命令，将机械臂本体1上的抓手2移动至待抓取物件的大概位置处，并使用摄像头7对需要抓取的物件进行监测，通过凸轮9和凸杆10的往复运动，使摄像头7左右进行移动，扩大监测范围，监测到需要抓取的物件时，将信号传输给控制器15，控制器15对抓手2传递抓取命令，机械臂本体1通过移动块4在电动滑轨3上滑动，到达抓取位置时，抓手2准确的抓取到物件，物件与抓手2上的压力传感器17相接触，压力传感器17将信号传输给控制器15，控制器15控制抓手2停止抓紧，橡胶垫18有效的减少抓手2的抓取力度，将抓取到的物件放置在需要放置的位置，继续抓取下一个物件，能够有效的将需要抓取的物件抓取到指定位置，且不会对物件造成损坏，在需要对控制器15内的电器元件进行散热时，启动散热风机20，散热风机20从外界吸风，风进入分流管21内时，分流管21将风通过侧壁的多个出风口排出，扩大出风面积，两个散热风机20对吹的风形成对流风，加速将热量导入散热片32内，再通过散热片32将热量通过散热孔和过滤筒33排出控制器15，能够提高对控制器15内电器元件的散热效率，散热风机20从外界吸的风经过防尘网22时，防尘网22将风中的灰尘过滤，当防尘网22堵塞时，拉动第二拉杆31，第二拉杆31拉动推杆29，推杆29通过第三滑块在第三滑槽内滑动，并将三角卡块30拉出卡槽，推杆29挤压弹簧28，弹簧28向内收缩，并带动推杆29伸进卡紧块26上的凹槽27内，将防尘网22取下，反之将防尘网22安装在散热风机20的进风口处，能够较好的防止灰尘进入控制器15内，且能够方便对防尘网22进行拆装。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。