一种可改变运动方向的简单运动机构及其工作方法与流程

本发明涉及一种可改变运动方向的简单运动机构及其工作方法。

背景技术：

随着社会发展，各种产业都一定程度上实现机械化，随之而来的是机器人需要在各种各样的情况下进行工作，且多功能机器人成为热门。而现在大部分机器人只能够处理单一情况下的事情，例如，现在市面上的夹持手，由于运动受限，只能夹持单一形状，单一尺寸的物品。但如今的需求是需要一种能够处理多种类，多尺寸的夹持手，所以如果有一款能够改变运动方向的机构，与夹持器配合，就能够实现多种类、多尺寸夹持。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种可改变运动方向的简单运动机构及其工作方法，不仅结构简单、合理，而且使用方便。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可改变运动方向的简单运动机构，包括基座，所述基座的下端设有两个由直线驱动机构驱动沿横向相向往复运动的滑块，所述滑块的下表面左、右两端分别固联有滑杆，滑块的左、右两侧对称设有摆臂，所述摆臂与基座相铰接，摆臂上靠近滑块的一端设有用以容置滑杆的并与滑杆构成滑动副的滑槽。

进一步的，所述直线驱动机构包括横设在基座下端的并由动力组件驱动旋转的双向丝杆，所述双向丝杆包括两段旋向相反的螺纹，两段螺纹分别螺纹贯穿两个滑块的中部，双向丝杠的左、右两侧对称设有横向导杆，所述横向导杆分别滑动贯穿两个滑块。

进一步的，所述动力组件包括动力电机、同步齿形带、主动同步带轮以及从动同步带轮，所述动力电机安装在基座的顶面后端，动力电机的输出轴固联有主动同步带轮，所述从动同步带轮固联在双向丝杆的后端，从动同步带轮与主动同步带轮之间通过同步齿形带传动连接，以驱动双向丝杆旋转。

进一步的，所述基座的底面前、后两端中部分别固联有轴承固定座，所述双向丝杆的两端分别经角接触球轴承与轴承固定座转动连接；所述横向导杆的两端分别与轴承固定座固联。

进一步的，所述摆臂包括连接板，所述连接板于靠近滑块的一端固联有弯折板、于远离滑块的一端固联有用以安装夹持器的安装板，所述弯折板上开设用以容置滑杆的并与滑杆构成滑动副的滑槽，弯折板与连接板之间的弯折部中部与基座相铰接。

进一步的，所述弯折板与连接板之间的弯折部中部通过螺钉固联有转轴，所述转轴沿竖向贯穿基座，转轴与基座之间通过推力滚针轴承转动连接。

进一步的，所述基座的上方平行设有基座端盖，所述基座端盖上开设有多个用以与其他器械相连接的连接孔，基座端盖的底面与基座的顶面之间经由若干根沿周向分布的连接杆连接。

本发明的另一种技术方案是：一种可改变运动方向的简单运动机构的工作方法，工作时：动力组件驱动双向丝杆进行转动，双向丝杆驱动分别处于两段旋向相反的螺纹的两个滑块同步沿横向相向往复运动，每个滑块通过其下表面的滑杆与摆臂上的滑槽滑动连接并驱动摆臂绕基座旋转，实现摆臂运动方向转变。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构简单、合理，便于实现与夹持器连接的摆臂的运动方向转变，并且摆臂为可拆式，不仅便于与不同的基座装配，而且还可根据需要与不同的夹持器装配，实现多功能使用。

附图说明：

图1是本发明实施例的立体构造示意图一；

图2是本发明实施例的立体构造示意图二；

图3是本发明实施例的立体构造示意图三；

图4是本发明实施例的主视剖面示意图；

图5是本发明实施例的侧视剖面示意图；

图6是本发明实施例的仰视构造示意图；

图7是本发明实施例的主视构造示意图；

图8是本发明实施例中摆臂与转轴的装配构造示意图；

图9是本发明实施例的使用状态示意图一；

图10是本发明实施例的使用状态示意图二；

图11是本发明实施例的使用状态示意图三。

图中：

1-基座；2-滑块；3-滑杆；4-摆臂；5-滑槽；6-双向丝杆；7-动力组件；8-螺纹；9-横向导杆；10-动力电机；11-同步齿形带；12-主动同步带轮；13-从动同步带轮；14-轴承固定座；15-角接触球轴承；16-连接板；17-弯折板；18-安装板；19-避让孔；20-安装孔；21-转轴；22-基座端盖；23-连接孔；24-连接杆。

具体实施方式:

为了更清楚地解释本发明，下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。

如图1～11所示，本发明一种可改变运动方向的简单运动机构，包括基座1，所述基座1的下端设有两个由直线驱动机构驱动沿横向相向往复运动的滑块2，所述滑块2的下表面左、右两端分别固联有滑杆3，滑块2的左、右两侧对称设有用以安装夹持器（如夹持手、轮子等）的摆臂4，所述摆臂4与基座1相铰接，摆臂4上靠近滑块2的一端设有用以容置滑杆3的并与滑杆3构成滑动副的滑槽5。当两个滑块2沿横向相向往复运动时，滑块2下表面的滑杆3与摆臂4上的滑槽5滑动连接并驱动摆臂4绕基座1旋转，实现摆臂4运动方向转变。

本实施例中，所述直线驱动机构包括横设在基座1下端的并由动力组件7驱动旋转的双向丝杆6，所述双向丝杆6包括两段旋向相反的螺纹8，两段螺纹8分别螺纹贯穿两个滑块2的中部，双向丝杠6的左、右两侧对称设有横向导杆9，所述横向导杆9分别滑动贯穿两个滑块2。由于两个滑块2分别与双向丝杆6上的两段旋向相反的螺纹8相螺接，故当动力组件7驱动双向丝杆6旋转时，双向丝杆6会驱动两个滑块2相向直线运动。优选的，为了实现滑块与双向丝杆上的螺纹配合，滑块的中部设有横向贯穿的螺纹孔，两个滑块中部的螺纹孔分别与双向丝杆上的两段螺纹相配合；而为了实现滑块与横向导杆的滑动配合，滑块的左右两端分别设有横向贯穿的滑动通孔，横向导杆贯穿滑动通孔并构成滑动副。

本实施例中，所述动力组件7包括动力电机10、同步齿形带11、主动同步带轮12以及从动同步带轮13，所述动力电机10安装在基座1的顶面后端，动力电机10的输出轴固联有主动同步带轮12，所述从动同步带轮13固联在双向丝杆6的后端，从动同步带轮13与主动同步带轮12之间通过同步齿形带11传动连接，以驱动双向丝杆10旋转。

本实施例中，所述基座1的底面前、后两端中部分别固联有轴承固定座14，所述双向丝杆6的两端分别经角接触球轴承15与轴承固定座14转动连接；所述横向导杆9的两端分别与轴承固定座14固联。优选的，位于基座前端的轴承固定座与基座通过螺钉连接，位于基座后端的轴承固定座与基座为一体成型。

本实施例中，所述摆臂4包括连接板16，所述连接板16于靠近滑块2的一端固联有弯折板17、于远离滑块2的一端固联有用以安装夹持器的安装板18，所述弯折板17上开设用以容置滑杆3的并与滑杆构成滑动副的滑槽5，所述滑槽5为长条状，弯折板17与连接板16之间的弯折部中部与基座1相铰接；所述安装板18呈半圆形状，安装板18的中部开设有避让孔19，安装板18的边缘设有用以与夹持器装配的安装孔20。优选的，连接板、弯折板以及安装板为一体成型。

本实施例中，所述弯折板17与连接板16之间的弯折部中部通过螺钉固联有转轴21，所述转轴21沿竖向贯穿基座1，转轴与基座之间通过推力滚针轴承转动连接。优选的，所述基座上设有以利于转轴贯穿的阶梯通孔，所述转轴为t型状，所述转轴的水平段底面与阶梯通孔的阶梯面之间设有垫片，转轴的竖直段底面中部通过螺钉与弯折部中部固联。由于摆臂是通过螺钉与转轴实现可拆连接，不仅便于与不同的基座装配，而且还可根据需要与不同的夹持器装配，实现多功能使用。

本实施例中，所述基座1的上方平行设有基座端盖22，所述基座端盖22上开设有多个用以与其他器械（如机械臂）相连接的连接孔23，多个连接孔的孔径可为不同，基座端盖22的底面与基座1的顶面之间经由若干根沿周向分布的连接杆24连接。

本实施例中，所述基座1与基座端盖22均为八边形状。

本实施例中，工作时，动力电机10通过主动同步带轮12、同步齿形带11以及从动同步带轮13驱动双向丝杆6旋转，双向丝杆6驱动分别处于两段旋向相反的螺纹8的两个滑块2同步沿横向相向往复运动，每个滑块2通过其下表面的滑杆3与摆臂4上的滑槽5滑动连接并驱动摆臂4绕基座1旋转，由于有四个摆臂1，且每个摆臂1能够旋转90度，进而能够实现360度全覆盖。

本发明的另一种技术方案是：一种可改变运动方向的简单运动机构的工作方法，工作时：动力组件驱动双向丝杆进行转动，双向丝杆驱动分别处于两段旋向相反的螺纹的两个滑块同步沿横向相向往复运动，每个滑块通过其下表面的滑杆与摆臂上的滑槽滑动连接并驱动摆臂绕基座旋转，实现摆臂运动方向转变。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。