(5038)，2个转向用铜柱(3020)，I个转向用伺服电机(5042)，I个转向伺服电机固定板(5041 )，2个连杆-摇杆球副(5039 )，2个前轮固定架(5040 )。其中转向用伺服电机(5042)通过转向伺服电机固定板(5041)和转向用铜柱(3020)固定于移动平台上，驱动固定在其上的转向曲柄(5038 )转动，转向曲柄(5038 )两边对称布置曲柄摇杆机构运动，曲柄-连杆球副连杆(5037)通过球副一端与转向曲柄(5038)铰接，另一端与前轮(4032)固定在前轮固定架(5040)，前轮固定架(5040)的另一端铰接在移动平台底板(4029 )上。后轮驱动模块零部件有2个直流电机(4028 )，2个直流电机固定架(5035 )，2个后轮(4027 )，直流电机(4028 )通过直流电机固定架(5035 )固定在动平台底板(4029 )上，另一端与后轮(4027)连接在一起。当后轮电机驱动移动平台前进时，转向模块由于机构是并联输出的，当转向用伺服电机(5042 )驱动转向曲柄(5038 )旋转时，使得前轮(4032 )沿同一个方向转动，能够实现转向功能。负载箱(4034)通过负载箱用铜柱(3020)固定在移动平台底板(4029)上。其余的制板(4030)，电池盒(4031)，传感器安装板(4033)都通过螺钉(1008)固定在移动平台底板(4029)上。
[0018]在图6所示的实施例中，本实用新型分为以下五个模块:抓取模块，升降、横移模块，旋转模块，后轮驱动模块，前轮转向模块。各模块之间协调配合，共同完成任务。其中抓取模块由抓取电机(1012)驱动，升降、横移模块由升降、横移电机(2014 )，旋转模块由旋转电机(3021)，后轮驱动模块由2个型号相同的直流电机(4028)驱动，转向模块由I个伺服电机(5042)驱动。抓取模块和升降、横移模块由4个上连接板(1011)连接，上连接板开4个螺钉孔，一边通过螺钉与抓取电机固定板(1013)固定，另一边开2个销轴空，通过螺栓(1004)、螺母(1005)、垫片(1006)与升降、横移曲柄(2016)，升降、横移摇杆(2019)铰接。升降、横移曲柄(2016)下端与升降、横移电机(2014)铰接，升降、横移摇杆(2019)下端通过下连接板(2018 )与升降、横移支撑架(2017 )连接，连接方式与上连接板(1011)连接方式一样。旋转模块通过旋转电机固定板(3022)，4根旋转电机用铜柱(3020)固定在移动平台底板(4029)上，其上端与升降、横移模块连接。后轮驱动模块通过2个相同型号的直流电机(4028)作为动力源，来驱动整个机械手平台，使得机械手能够到达预定的位置。转向模块由转向用伺服电机(5042)实现移动平台的转向，其通过2个转向用铜柱(3020)、转向伺服电机固定板(5041)固定在移动平台底板(4029)上，通过转向模块实现整个移动平台的转向功能。
[0019]本实用新型是基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，在机械手上加上传感器和控制器，可以应用于办公室之间传递文件或物品，还可应用于两条平行的生产线之间，机械手实现两边同时抓取物品，使得工作效率提高；本实用新型还可应用于教育，作为学生学习机构运动以及机器人知识的模型。此外，本实用新型还可用于轻载工作场合，可以降低成本，便于控制。
【主权项】
1.一种基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，将机械手搭在移动平台上，配以传感器、控制器，输入程序后即可自动、独立的执行抓取任务；其特征是:其由抓取模块，升降、横移模块，旋转模块，转向模块，驱动模块五个模块组成，抓取模块，升降、横移模块，旋转模块自上而下组成机械手部分，机械手部分和转向模块，驱动模块共同搭在四轮移动平台上；其中抓取模块由一个抓取电机(1012)控制，通过一对传动比为I的齿轮(1001)将运动平行输出给两个对称的四杆机构，每个四杆机构也自身对称；升降、横移模块通过一个升降、横移电机(2014)驱动对称的平行四边形机构完成升降、横移运动；旋转部分通过一个旋转电机(3021)旋转实现整个机械手部分的旋转运动；整个机械手自上而下，从前到后协调配合完成任务。
2.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:抓取模块由抓取电机(1012)驱动，传动比为I的一对齿轮(1001)，一个与抓取电机(1012)固定，另一个固定在手臂曲柄(1002)上，两个齿轮将运动平行输出到两个对称的四杆机构，每个四杆机构自身对称。
3.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:升降、横移模块通过升降、横移电机(2014)对称的平行四边形机构实现机械手的升降，横移运动，简少了伺服电机的使用，运动轨迹简单，便于控制，运动稳定。
4.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:旋转电机(3021)旋转输出实现整个机械手的旋转运动；旋转电机(3021)通过旋转电机用固定板(3022)和旋转电机用铜柱(3020)固定在移动平台底板(4029)上，上端支撑抓取模块，升降、横移模块，实现整个机械手的旋转运动。
5.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:转向模块通过转向用伺服电机(5042)驱动对称的四杆机构控制两个前轮(4032)实现转向，控制整个移动平台的转向功能，转向模块置于移动平台底板(4029)的最前端。
6.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:驱动模块通过两个直流电机(4028)驱动两个后轮(4027)旋转，实现整个移动平台的前进；两个直流电机(4028 )通过直流电机固定架(5035 )固定在移动平台底板(4029 )上，两个直流电机对称布置在移动平台的两端。
7.根据权利要求1所述的基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，其特征是:抓取模块通过抓取电机固定板(1013)和上连接板(1011)与升降、横移模块铰接，升降、横移模块通过下连接板(2018)铰接在升降、横移模块支撑板(2017)上，升降、横移模块支撑板(2017)下端与过度板(3024)通过过度板用铜柱(3020)和过度板用支撑架(3025)固定在一起；过度板(3024)固定在伺服电机帽(3023)上，整个机械手部分通过旋转电机用固定板(3022)和旋转电机用铜柱(3020)固定在移动平台底板(4029)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于移动平台的对称式三自由度可负载机械手，配以传感器和控制器可以自动抓取和运载物品，可用于同层楼不同房间之间传递物品和轻载生产线以及实验教学中。其特征是该机构由抓取模块，升降、横移模块，旋转模块，驱动模块，转向模块构成；抓取模块，升降、横移模块，旋转模块自上而下连接在一起组成机械手和负载箱，可完成抓取、升降、横移、旋转运动；驱动模块，转向模块组成移动平台，可使机械手到达所需的位置，所有模块都搭在移动平台上。本实用新型的有益效果是结构简单，自由度少，运动轨迹简单，便于控制，采用伺服电机驱动，响应快，运动稳定。
【IPC分类】B25J5-00
【公开号】CN204414093
【申请号】CN201520067125
【发明人】雷斌, 谭万州, 余峰, 左继洲, 李云涛, 许继委, 董莉, 童帅, 裴江涛, 高旭峰, 周斌, 杨浩, 陈普, 张俊, 晏川, 贺星宇, 周治宇, 刘宁
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月30日