清除测压管内异物仿生机械手的制作方法_2

文档序号:8835236阅读:来源:国知局
9,还可以是如图3所示牵引机构,所述的气缸47,所述牵引机构由壳体19、拉杆20、拨杆23、第一棘齿24、第一弹簧片25、第二弹簧片26、第二棘齿28和第二轴32连接构成,壳体19的一端开设孔34,壳体19的底部开设透槽31,壳体19内安装拉杆20,拉杆20的一端经孔34伸出壳体19外,拉杆20的另一端与握紧总拉筋9连接;拉杆20的一侧设有齿条36,壳体19内安装第二轴32,第二轴32上安装拨杆23和第二棘齿28,拨杆23和第二棘齿28可相对第二轴32转动,拨杆23经透槽31伸出壳体19外,第二棘齿28与齿条36配合,拨杆23上安装第二弹簧片26,第二弹簧片26的一端与拨杆23连接,第二弹簧片26的另一端与第二棘齿28接触;拨杆23的上端设置拨块35,拨块35与第二棘齿28接触,第二轴32的外周安装扭簧30,扭簧30的一端与拨杆23连接,扭簧30的另一端与壳体19连接;壳体19内安装第一棘齿24,第一棘齿24的第一轴33与壳体19连接,第一棘齿24与齿条36配合,壳体19内安装第一弹簧片25,第一弹簧片25的一端与壳体19连接,第一弹簧片25的另一端与第一棘齿24接触。第二弹簧片26和第一弹簧片25的作用是,对第一棘齿24和第二棘齿28提供预紧力,使第一棘齿24和第二棘齿28始终与齿条36紧密配合。使用时,搬动拨杆23,拨杆23通过拨块35带动第二棘齿28摆动,第二棘齿28拨拉杆20向图3所示的左侧移动,拉杆20拉动握紧总拉筋9,从而对仿生机械手提供抓住物体的拉力。当拉杆20向左移动过程中,第一棘齿24无法对拉杆20起阻挡作用;当拉杆20有向图3所示右侧移动的趋势时,第一棘齿24可对拉杆20起阻挡作用,防止拉杆20在握紧总拉筋9的拉力下复位,即起到定位作用。当需拉杆20复位时,转动拉杆20,使齿条36与第一棘齿24和第二棘齿28分离即可。制造时,所述的齿条36与拉杆20制为一体,例如,直接将拉杆20 —侧制成齿条。如图5所示,利用上述的牵引机构的拉杆20拉动握紧总拉筋9,可使所述的仿生手指在多个弯曲位置上定位,图5中a图是仿生手指完全张开状态的示意图,b图是仿生手指中仅有第三指节5弯曲的示意图,c图是仿生手指中第三指节5和第二指节4弯曲的示意图,d图是仿生手指的第三指节5、第二指节4和第一指节3均弯曲的示意图。仿生手指可在多位置定位,可方便工作人员针对不同大小的固全异物进行抓取操作,抓取较大异物时,仿生手指可仅如图5中b图所示弯曲,抓取中等异物时,仿生手指可如图5中c图所示弯曲,抓取较小异物时,仿生手指可如图5中d图所不弯曲。如图6所不,壳体19的一侧开设导向杆通孔43,导向杆通孔43内安装导向杆44,导向杆44的下端安装连接板45,连接板45位于壳体19内部,连接板45与拉杆20配合,连接板45的两侧安装限位块46,限位块46与拉杆20配合,壳体19的外侧安装固定管42,固定管42套在导向杆44上,固定管42的内壁开设数个导轨41,导向杆44的中部安装固定环38,固定环38的外周安装数个导向块39,导向块39与导轨41配合,导向杆44的中部安装弹簧40,弹簧40套在导向杆44的外周,弹簧40的下端连接壳体19,弹簧40的上端连接固定环38,弹簧40处于压缩状态。本实用新型的导向杆44可以在弹簧40的作用下通过连接板45给拉杆20 —个向下的压力,使拉杆20的齿条36可以与第一棘齿24和第二棘齿28紧密配合,避免了齿条36从第一棘齿24和第二棘齿28上滑脱。本实用新型的导向杆44与导向杆通孔43配合可以增大导向杆44的稳定性。本实用新型的导向块39与导轨41配合可以进一步增加导向杆44的稳定性,避免导向杆44移动的过程中出现摇晃。本实用新型的把手37可以方便操作人员调整导向杆44。本实用新型的限位块46可以防止拉杆20从连接板45上滑脱。本实用新型同时使用气动牵引装置和牵引动力源作为总拉筋的牵引装置,气动牵引装置可以平缓地牵引总拉筋9,实用新型的牵引动力源可以在气动牵引装置损坏时对总拉筋9起到牵引作用。
[0010]每根所述仿生手指都设有第一指节3和第三指节5两个活动指节,是为了使所述仿生机械手不仅是能够夹住石块等物体,更能够如人手一样抓住石块,从而,能有效地将测压管内的固体异物清除;若仅有第一指节3或第三指节5 —个活动指节,则只能是夹紧异物,异物极易由仿生机械手内滑脱。为增强所述仿生机械手抓紧固体异物的能力,如图1和图2所示,所述仿生手指上可安装三个活动指节,具体方案是:第一指节3的另一端通过第二指节4与第三指节5连接,即第一指节3的另一端与第二指节4的一端铰接,第二指节4的另一端与第三指节5铰接。每根仿生机械手上还可设更多的指节,但会增加所述仿生机械手的生产成本,更降低了仿生机械手的灵活性。
[0011]张开拉筋2和所述的手指握紧拉筋均与第三指节5直接连接,可使第三指节5成为主动指节,无论仿生机械手握紧或张开,都由第三指节5依次带动第二指节4和第一指节3摆动来实现,从而,可使仿生机械生的动作更接近于人手的动作,以便于提高抓取物体的成功率。并且,由于在正常抓取物体过程中,第三指节5位于被抓物体最下方,是最主要的承力部件,因此,所述手指握紧拉筋可为第三指节5提供足够的拉力,使仿生机械手能牢固抓住物体。为限定张开拉筋2的拉动方向,确保张开拉筋2对第三指节5的拉力不会产生其他方向的分力,即确保拉力不被削弱,而完全作用于第三指节5上,同时也为了防止张开拉筋2在无约束状况下相对指节固定件15摆动,因与指节固定件15发生磨擦而缩短使用寿命,如图2所示,第一指节3和第二指节4的外壁上可各开设导向槽17,张开拉筋2部分位于导向槽17内。
[0012]加工制造时,指节固定件15可与安装座I制成一体。为方便握紧总拉筋9穿出安装座I外与所述手指握紧拉筋连接,如图2所示,通腔13上可开设弹簧座通孔29,握紧总拉筋9可位于弹簧座通孔29内。握紧总拉筋9位于弹簧座通孔29内,在工作过程中可确保握紧总拉筋9与弹簧座12或张开拉筋2不会发生相对磨擦,从而可延长紧总拉筋9或张开拉筋2的使用寿命。
[0013]使用时,先将所述仿生机械手沿河岸上的测压管放下,直至与测压管内异物接触;再启动所述的牵引动力源,牵引动力源通过握紧总拉筋9拉动所述手指握紧拉筋,手指握紧拉筋带动仿生手指克服弹簧14的弹力弯曲抓取异物,抓牢后将所述仿生机械手取出,从而清除测压管内的固体异物;待异物取出后,撤销牵引力,弹簧14伸展复位,通过弹簧座12拉动张开拉筋2收缩复位,张开拉筋2拉动仿生手指张开,为下一次抓取异物作准备。
[0014]为使所述仿生手指握紧时受力均匀,并确保所有仿生手指同步弯曲,以便准确牢靠的抓取固体异物,如图1和图2所示,所述手指握紧拉筋可由纵向拉筋27和横向拉筋6连接构成,纵向拉筋27的一端与握紧总拉筋9连接,纵向拉筋27的另一端与横向拉筋6的中部连接,横向拉筋6的两端分别与相邻的两根仿生手指的第三指节5连接。仿生机械手需握紧时,握紧总拉筋9通过纵向拉筋27传递拉力,纵向拉筋27通过横向拉筋6将力均匀传递给仿生手指,使所有仿生手指同步弯曲,从而提高抓取效果。为便于将纵向拉筋27与握紧总拉筋9连接,握紧总拉筋9上安装导向柱11,握紧总拉筋9通过导向柱11与数根纵向拉筋27连接。
[0015]为增大所述仿生机械手内盛放异物的空间,使所述仿生机械可抓取更大体积的固全异物,如图1和图2所示,安装座I上安装拉筋导杆8,拉筋导杆8的数量与仿生手指的数量相同,拉筋导杆8的一端开设拉筋导杆通孔7,拉筋导杆8的内壁上开设侧孔18,侧孔18与拉筋导杆通孔7相通,所述手指握紧拉筋依次经侧孔18和拉筋导杆通孔7后与仿生手指的第三指节5连接;制造时,横向拉筋6应位于拉筋导杆8外,纵向拉筋27的部分位于拉筋导杆通孔7内,可防止横向拉筋6被拉筋导杆8阻碍,对仿生手指的伸张造成阻力。
[0016]为方便安装时,将张开拉筋2置于第一指节3和第三指节5的外侧,如图2所示,指节固定件15上
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