丝杠联动营地货物运载式手爪

本实用新型涉及货物运载领域，特别涉及一种丝杠联动营地货物运载式手爪。

背景技术：

随着月球探测的进一步发展，国内外绝大多数的月球探测方案及月球开发计划均将月球营地建设作为一个战略目标。月球营地建设将服务于后续载人登月探测乃至无人月球探测任务。无机器人技术利用先进的技术效果能够帮助人类完成很多风险系数高、难度大的工作；月球营地的建设首先需要实现对各种物品的搬运，而搬运过程中如何针对各种位置的货物实现准确灵活地抓取和放置，成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种丝杠联动营地货物运载式手爪。本实用新型手爪运动范围大，可以灵活抓取物品，使用可靠。

本实用新型的技术方案：丝杠联动营地货物运载式手爪，其特征在于：包括对称设置的两处转盘，一侧的转盘外侧面设有旋转机构，旋转机构的外侧面设有支架，另一侧的转盘外侧面设有转动连接的支架，支架底部设有多个驱动轮；所述两处转盘之间设有两根横向导轨，横向导轨之间设有两根竖向导轨；所述横向导轨上设有横向滑块，横向滑块之间设有竖向丝杠；所述竖向导轨上设有竖向滑块，竖向滑块之间设有第一传动杆；所述两处转盘的上部之间设有横向丝杠；所述横向丝杠和竖向丝杠上均设有传动机构；所述横向丝杠的传动机构两侧设有第二传动杆，第二传动杆的端部与横向滑块相连；所述竖向丝杠的传动机构上设有安装壳，第一传动杆穿设于安装壳内；所述安装壳的内顶面设有多根连接杆，连接杆端部设有手爪机构。

上述的丝杠联动营地货物运载式手爪中，所述旋转机构包括与所在一侧支架相连的齿轮壳，齿轮壳一侧设有齿轮电机；所述齿轮壳内设有行星轮组，行星轮组的主齿轮与齿轮电机输出端相连，行星轮组的从动齿轮与所在一侧的转盘相连。

前述的丝杠联动营地货物运载式手爪中，所述传动机构包括设置于横向丝杠和竖向丝杠上的移动块，移动块上设有外齿；横向丝杠的移动块外侧设有丝杠壳，竖向丝杠的移动块一侧的安装壳内侧面设有对称设置的安装座，丝杠壳和安装座上设有转动连接的蜗杆，蜗杆与外齿相啮合。

前述的丝杠联动营地货物运载式手爪中，所述手爪机构包括设置于连接杆端部的底座，底座内设有手爪电机，手爪电机的输出端设有手爪丝杠，手爪丝杠周围的底座上设有多根导杆，手爪丝杠和导杆上设有连接件，连接件侧部设有多处均匀分布的套环；所述底座的侧面设有多根转动连接的手爪杆，手爪杆穿设于套环内；所述手爪杆的端部设有手爪。

前述的丝杠联动营地货物运载式手爪中，所述安装壳内设有控制模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型设有两处对称设置的转盘，一侧的转盘外侧面设有旋转机构，旋转机构的外侧面设有支架，另一侧的转盘外侧面设有转动连接的支架，支架底部设有多个驱动轮；所述两处转盘之间设有两根横向导轨，横向导轨之间设有两根竖向导轨；所述横向导轨上设有横向滑块，横向滑块之间设有竖向丝杠；所述竖向导轨上设有竖向滑块，竖向滑块之间设有第一传动杆；所述两处转盘的上部之间设有横向丝杠；所述横向丝杠和竖向丝杠上均设有传动机构；所述横向丝杠的传动机构两侧设有第二传动杆，第二传动杆的端部与横向滑块相连；所述竖向丝杠的传动机构上设有安装壳，第一传动杆穿设于安装壳内；所述安装壳的内顶面设有多根连接杆，连接杆端部设有手爪机构；利用传动机构，可以使横向滑块和竖向滑块在导轨上进行移动，从而实现手爪在平面上的灵活移动，启动旋转机构，可以使横向导轨和竖向导轨所在平面转动，使手爪的抓取角度随之改变，实现被搬运物品高度的调整；配合驱动轮的灵活移动，可以对物品进行各种位置的灵活抓取和放置，使用便捷。

2、本实用新型旋转机构包括与所在一侧支架相连的齿轮壳，齿轮壳一侧设有齿轮电机；所述齿轮壳内设有行星轮组，行星轮组的主齿轮与齿轮电机输出端相连，行星轮组的从动齿轮与所在一侧的转盘相连。启动齿轮电机可以带动主齿轮转动，主齿轮带动从动齿轮沿着齿轮壳转动，从而使与从动齿轮相连的转盘自由转动，转动稳定可靠。

3、本实用新型传动机构包括设置于横向丝杠和竖向丝杠上的移动块，移动块上设有外齿；横向丝杠的移动块外侧设有丝杠壳，竖向丝杠的移动块一侧的安装壳内侧面设有安装座，丝杠壳和安装座上设有转动连接的蜗杆，蜗杆与外齿相啮合。蜗杆转动使带有外齿的移动块转动，从而使移动块在丝杠上移动；蜗杆传动与丝杠的组合具有自锁性，进一步提升使用的可靠性。

4、本实用新型手爪机构包括设置于连接杆端部的底座，底座内设有手爪电机，手爪电机的输出端设有手爪丝杠，手爪丝杠周围的底座上设有多根导杆，手爪丝杠和导杆上设有连接件，连接件侧部设有多处均匀分布的套环；所述底座的侧面设有多根转动连接的手爪杆，手爪杆穿设于套环内；所述手爪杆的端部设有手爪。启动手爪电机转动手爪丝杠，从而使连接件沿着导轨进行移动，向下移动时可以带动手爪杆端部向内收紧，从而实现抓取的动作，同理移动件向上移动时可以使手爪杆向外转动，实现开合放置物品；丝杠传动具有良好的自锁能力，提升抓取时的可靠性，并且本实用新型设置多处手爪，可以进一步提升夹取时的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型旋转机构的结构示意图；

图3是本实用新型传动机构的结构示意图；

图4是本实用新型安装壳内部的结构示意图；

图5是本实用新型手爪机构的结构示意图。

附图中的标记为：1-转盘；2-旋转机构；3-支架；4-驱动轮；5-横向导轨；6-竖向导轨；7-横向滑块；8-竖向丝杠；9-竖向滑块；10-第一传动杆；11-横向丝杠；12-传动机构；13-第二传动杆；14-安装壳；15-连接杆；16-手爪机构；17-齿轮壳；18-齿轮电机；19-行星轮组；20-移动块；21-外齿；22-丝杠壳；23-安装座；24-蜗杆；25-底座；26-手爪电机；27-手爪丝杠；28-导杆；29-连接件；30-套环；31-手爪杆；32-手爪；33-控制模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：丝杠联动营地货物运载式手爪，如附图1所示，包括对称设置的两处转盘1，其中一侧的转盘1外侧面设有旋转机构2，如附图2所示，旋转机构2包括与所在一侧支架3相连的齿轮壳17，齿轮壳17一侧设有齿轮电机18；所述齿轮壳17内设有行星轮组19，行星轮组19的主齿轮与齿轮电机18输出端相连，行星轮组19的从动齿轮与所在一侧的转盘1相连，另一侧的转盘1外侧面设有转动连接的支架3，每处支架3的底部都设有两个驱动轮4，每个驱动轮4依靠驱动电机独立驱动；所述两处转盘1之间设有两根横向导轨5，横向导轨5之间设有两根竖向导轨6，横向导轨5和竖向导轨6使用铝合金材料，较少温差影响；所述横向导轨5上设有横向滑块7，横向滑块7之间设有竖向丝杠8；所述竖向导轨6上设有竖向滑块9，竖向滑块9之间设有第一传动杆10；所述两处转盘1的上部之间设有横向丝杠11，所述各丝杠和各导轨内部均为半封闭结构，有效避免月壤灰尘的影响；所述横向丝杠11和竖向丝杠8上均设有传动机构12，如附图3和附图4所示，传动机构12包括设置于横向丝杠11和竖向丝杠8上的移动块20，移动块20上设有外齿21；横向丝杠11的移动块20外侧设有丝杠壳22，竖向丝杠8的移动块20一侧的安装壳14内侧面设有对称设置的安装座23，丝杠壳22和安装座23上设有转动连接的蜗杆24，蜗杆24与外齿21相啮合；所述横向丝杠11的传动机构12两侧设有第二传动杆13，第二传动杆13的端部与横向滑块7相连；所述竖向丝杠8的传动机构12上设有安装壳14，第一传动杆10穿设于安装壳14内；所述安装壳14的内顶面设有4根连接杆15，连接杆15端部设有手爪机构16，如附图5所示，手爪机构16包括设置于连接杆15端部的底座25，底座25内设有手爪电机26，手爪电机26的输出端设有手爪丝杠27，手爪丝杠27周围的底座25上设有3根导杆28，手爪丝杠27和导杆28上设有连接件29，连接件29侧部设有3处均匀分布的套环30；所述底座25的侧面设有3根转动连接的手爪杆31，手爪杆31穿设于套环30内，手爪杆31的端部设有手爪32，手爪32和手爪杆31均采用碳化硅材料，提高耐磨性以及抗疲劳强度，手爪32为弯折结构，前端设有特殊橡胶，增加抓取时的摩擦力，三处手爪32配合可以适应多种形状物品的抓取。所述安装壳14内设有控制模块33，控制模块33由温度传感器、振动传感器、灰度传感器和微处理机组成。温度传感器负责检测温差变化极大的月球环境下的环境温度，以对极端温度进行预警，通过微处理机控制机器及时停止工作；振动传感器负责在装置运行过程中对装置振动的微小变化进行检测，并且反馈至微处理机控制传动模块进行负反馈；灰度传感器负责识别物资，传输数据至微处理机并控制手爪抓取物资.

工作原理：利用驱动轮可以移动至被搬运物品上方，传动机构的蜗杆转动使带有外齿的移动块转动，使移动块在丝杠上移动，从而带动横向滑块和竖向滑块在导轨上进行移动，实现手爪在平面上的灵活移动；当手爪到达被搬运物品上方时，启动手爪电机转动手爪丝杠，从而使连接件沿着导轨进行移动，向下移动时可以带动手爪杆端部向内收紧，从而实现抓取的动作；启动齿轮电机可以带动主齿轮转动，主齿轮带动从动齿轮沿着齿轮壳转动，从而使与从动齿轮相连的转盘自由转动，带动横向导轨和竖向导轨所在平面转动，使手爪的抓取角度随之改变，实现被搬运物品高度的调整；到达搬运目标地点，再此启动齿轮电机和手爪电机，控制手爪的翻转和开合，卸下物品，完成搬运。