滑动，导轨18顶端与手指基座20固连，滚珠丝杆17顶端与手指基座20内部的轴承配合。
[0035]进一步的，所述导轨18共有4个，均布于滚珠丝杆17周围，使得导轨18的移动更加稳定。
[0036]进一步的，所述抓取机械手还包括支撑杆22，所述支撑杆22与滑块19上的四个均布的销钉孔配合，通过一号销钉21连接;上手指24与支撑杆22顶端的销钉孔配合，通过二号销钉23连接;下手指26顶端与上手指24底端的销钉孔配合，通过三号销钉25连接;下手指26底端与手指基座20上的四个均布的销钉孔配合，通过四号销钉27连接。
[0037]进一步的，所述支撑杆22、上手指24、下手指26、一号销钉21、二号销钉23、三号销钉25和四号销钉27均有4个，共组成四个手指结构。
[0038]进一步的，滑块19的上下移动，可以使得支撑杆22绕二号销钉23转动，进而带动上手指24和下手指26绕各自的销钉转动，最终控制爪子的开度大小。支撑杆22、上手指24、下手指26、一号销钉21、二号销钉23、三号销钉25和四号销钉27均有4个，共组成四个手指结构，该结构使得抓取效果更好，更稳定，效率更高。
[0039]本发明的具体工作过程和工作原理为:
本专利为一种具备抓取功能的码垛机器人，主要目的是通过抓取机械手完成对货物的码垛、卸垛和运输等任务，减轻人工劳动强度。整个装置由交流伺服电机驱动，各机械臂由一个单独的伺服电机驱动，不会相互干扰。该机器人可以绕竖直方向转动，机械臂可以伸长，使得工作范围进一步扩大。底盘转动通过行星齿轮机构实现，太阳轮为驱动轮，底盘与行星轮为一整体，齿圈与底座固连为一体。太阳轮与行星轮为外啮合方式，行星轮与齿圈为内啮合方式。机器人底座可以安装于固定工作平台，也可以工作于移动平台之上，使用范围广。机械臂为4自由度结构，可以收缩折叠在一起，方便运输和储藏。各个机械臂均由锥齿轮减速器驱动，传动平稳。爪子结构为四连杆滑块结构，由滑块控制爪子的开度大小。该结构能够使爪子在接触货物的时候，下手指先与货物接触，上手指后与货物接触，动作平缓，避免对货物表面造成损伤。
[0040]本发明的优点:
本专利通过设计一种具备抓取功能的码垛机器人，实现了对袋装物品、盒装物品、球状物品等的码垛、卸垛和运输任务，大大减小了人工码垛和运输的工作强度和复杂性。机器人机械系统由四个机械臂和一个抓取机械手构成。驱动装置为交流伺服电机，能源清洁，不会对环境造成伤害。机械臂可以折叠收缩，便于运输和储藏，可以在较小空间内进行工作。机械臂伸长状态下，可以更大范围的对货物进行夹取搬运操作。抓取机械手爪子由四连杆滑块机构组成，使得在抓取货物的过程中，接触货物更加平稳，避免造成货物损伤。滚珠丝杆机构传动平稳，精度高。
[0041]该码垛机器人可以被安装于固定工作平台或移动平台上，机械臂可以收缩折叠，伸展状态下工作范围较大。底盘可以沿竖直方向转动，使得抓取手臂活动范围更广。收缩状态下，易于运输、占用空间小。各个构件可以拆卸，更换简单，便于工人操作。驱动装置为交流伺服电机，扭矩大，电能供应为生活用电，无污染。机械臂可以上下转动，能够将地面物品装车、码垛，也可以将货箱物品卸车。
[0042]上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:它包括底座(I)，底座(I)由四个均布的螺栓孔进行定位固定安装在工作台上，底座(I)上安装有转动盘(2)，所述转动底盘(2)绕着底座(I)中心转轴转动，中心转轴由行星齿轮减速器(3)的太阳轮驱动，所述行星齿轮减速器(3)的输入轴为太阳轮，太阳轮由一号交流伺服电机(4)驱动行星齿轮的齿圈与底座(I)固连，行星齿轮的转动使得转动底盘(2)绕太阳轮中心转动;所述一号交流伺服电机(4)通过螺钉安装于行星齿轮减速器(3)之上，两者一起绕底座(I)中心转轴转动，转动底盘(2)的顶部固定有转动机械臂结构，在转动机械臂结构的前端安装有折叠机械臂，折叠机械臂的末端连接有抓取机械手。2.根据权利要求1所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述转动机械臂结构包括一号机械臂(5)，所述一号机械臂(5)与二号机械臂(7)通过螺栓(6)连接为一体，二号交流伺服电机(8)通过螺钉固定在二号机械臂(7)上;所述二号交流伺服电机(8)驱动一号锥齿轮减速器(9)运转，一号锥齿轮减速器(9)的输出轴与三号机械臂(10)的轴孔通过花键配合，二号交流伺服电机(8)的转动可以控制三号机械臂(10)绕着二号机械臂(7)的远端转动。3.根据权利要求1所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述折叠机械臂包括四号机械臂(13)，四号机械臂(13)上通过螺钉固定安装有三号交流伺服电机(12)，三号交流伺服电机(12)驱动二号锥齿轮减速器(11)运转，二号锥齿轮减速器(11)的输出轴与四号机械臂(13)的轴孔通过花键配合;三号交流伺服电机(12)的转动可以控制四号机械臂(13)绕着三号机械臂(10)的远端转动。4.根据权利要求3所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述三号机械臂(10)中间设有沟槽，四号机械臂(13)为圆柱构造，四号机械臂(13)可以绕二号锥齿轮减速器(I I)的输出轴转动，直到两者折叠在一起。5.根据权利要求4所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述四号机械臂(13)通过花键轴(14)与抓取机械手连接在一起，花键轴(14)由五号交流伺服电机(16)驱动，抓取机械手可以通过五号交流伺服电机(16)的转动控制，绕四号机械臂(13)的远端转动，抓取机械手由四号交流伺服电机(15)驱动，传动方式为滚珠丝杆传动，滚珠丝杆(17)由四号交流伺服电机(15)驱动，滚珠丝杆(17)的转动使得滑块(19)沿着导轨(18)滑动，导轨(18)顶端与手指基座(20)固连，滚珠丝杆(17)顶端与手指基座(20)内部的轴承配合。6.根据权利要求5所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述导轨(18)共有4个，均布于滚珠丝杆(17)周围，使得导轨(18)的移动更加稳定。7.根据权利要求5所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述抓取机械手还包括支撑杆(22)，所述支撑杆(22)与滑块(19)上的四个均布的销钉孔配合，通过一号销钉(21)连接;上手指(24)与支撑杆(22)顶端的销钉孔配合，通过二号销钉(23)连接;下手指(26)顶端与上手指(24)底端的销钉孔配合，通过三号销钉(25)连接;下手指(26)底端与手指基座(20)上的四个均布的销钉孔配合，通过四号销钉(27)连接。8.根据权利要求7所述的一种具备抓取功能的码垛机器人，其特征在于:所述支撑杆(22)、上手指(24)、下手指(26)、一号销钉(21)、二号销钉(23)、三号销钉(25)和四号销钉(27)均有4个，共组成四个手指结构。
【专利摘要】本发明公开了一种具备抓取功能的码垛机器人，它包括底座，底座由四个均布的螺栓孔进行定位固定安装在工作台上，底座上安装有转动盘，所述转动底盘绕着底座中心转轴转动，中心转轴由行星齿轮减速器的太阳轮驱动，所述行星齿轮减速器的输入轴为太阳轮，太阳轮由一号交流伺服电机驱动行星齿轮的齿圈与底座固连，行星齿轮的转动使得转动底盘绕太阳轮中心转动；所述一号交流伺服电机通过螺钉安装于行星齿轮减速器之上，两者一起绕底座中心转轴转动，转动底盘的顶部固定有转动机械臂结构，在转动机械臂结构的前端安装有折叠机械臂，折叠机械臂的末端连接有抓取机械手。此码垛机器人实现了对袋装物品、盒装物品、球状物品等的码垛、卸垛和运输任务，大大减小了人工码垛和运输的工作强度和复杂性。
【IPC分类】B25J9/12, B25J15/02
【公开号】CN105583819
【申请号】CN201610145298
【发明人】张屹, 曾进, 郑南楠, 李子木, 余振, 张露
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月15日