一種基于雙虎克鉸機構(gòu)的機械臂柔順對接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙虎克鉸對接裝置，具體涉及一種機械臂柔順對接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機械臂在工作過程中，不可避免地會涉及到不同機構(gòu)的對接問題。對接機構(gòu)不僅在地面上有著廣泛的應(yīng)用，在航天失重環(huán)境下也起著重要作用。剛性對接技術(shù)對機械臂的精度要求很高，且由于接觸力等原因，極易造成對接機構(gòu)的損傷。現(xiàn)有的對接裝置要求機械臂精度高，對接功能通過對機械臂采取主動控制實現(xiàn)，控制復(fù)雜且機構(gòu)接觸力較大，不易保護對接裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的對接裝置存在控制復(fù)雜且機構(gòu)接觸力較大，不易保護對接裝置的問題，進而提供一種基于雙虎克鉸機構(gòu)的機械臂柔順對接裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于雙虎克鉸機構(gòu)的機械臂柔順對接裝置包括機械臂末端執(zhí)行器和末端執(zhí)行器存放裝置，機械臂末端執(zhí)行器安裝在末端執(zhí)行器存放裝置的上端，
[0005]機械臂末端執(zhí)行器包括連接件、第一十字軸、內(nèi)環(huán)、外環(huán)和工具接頭，連接件的上端通過連接孔與外置機械臂連接，第一十字軸安裝在工具接頭的上部，內(nèi)環(huán)安裝在工具接頭的上端內(nèi)側(cè)壁，外環(huán)安裝在工具接頭的上端外側(cè)壁，連接件的下端通過外環(huán)與工具接頭連接；
[0006]末端執(zhí)行器存放裝置包括虎克鉸機構(gòu)和緩沖復(fù)位機構(gòu)，虎克鉸機構(gòu)安裝在緩沖復(fù)位機構(gòu)上，
[0007]虎克鉸機構(gòu)包括連接座、第二十字軸、兩個第一銷釘和十字軸座，連接座與工具接頭的下端連接，十字軸座安裝在連接座的下端，第二十字軸通過兩個第一銷釘安裝在十字軸座的上端，
[0008]緩沖復(fù)位機構(gòu)包括緩沖彈簧、復(fù)位彈簧和連接底座，連接底座的外側(cè)壁上開設(shè)多個移動槽，連接底座通過安裝在多個移動槽內(nèi)的連接件與十字軸座的下部連接，緩沖彈簧安裝在連接底座內(nèi)，且緩沖彈簧的上端與十字軸座的下端相抵，復(fù)位彈簧套裝在十字軸座的外側(cè)壁和連接底座的外側(cè)壁上。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:1.本發(fā)明主體采用緩沖復(fù)位機構(gòu)和虎克鉸機構(gòu)，實現(xiàn)末端執(zhí)行器存放裝置與末端執(zhí)行器的有容差對接和安全存放。本發(fā)明對接兩端均為虎克鉸機構(gòu)、零件數(shù)目少，同現(xiàn)有裝置相比結(jié)構(gòu)簡單，裝置可以實現(xiàn)有容差對接，對接接觸力小，存放過程安全、可靠，裝置中沒有控制元件，制造成本低。特別適合機械臂末端執(zhí)行器需頻繁更換且不便直接監(jiān)測的場合，其對接原理同樣適用于空間中機械結(jié)構(gòu)的對接。
[0010]機械臂末端執(zhí)行器和其存放裝置均由虎克鉸機構(gòu)傳遞運動，構(gòu)成雙虎克鉸對接結(jié)構(gòu)。兩者進行對接時，由于虎克鉸機構(gòu)結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)性，對接末端可以小角度轉(zhuǎn)動，順利完成對接任務(wù)，同時減小對接接觸力，保護作業(yè)裝置。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明完成對接后剖面示意圖；圖3是末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是末端執(zhí)行器去除連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是末端執(zhí)行器存放裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是末端執(zhí)行器存放裝置剖視圖；圖7是十字軸的機構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結(jié)合I至圖7說明本實施方式，本實施方式的一種基于雙虎克鉸機構(gòu)的機械臂柔順對接裝置包括機械臂末端執(zhí)行器和末端執(zhí)行器存放裝置，機械臂末端執(zhí)行器安裝在末端執(zhí)行器存放裝置的上端，
[0013]機械臂末端執(zhí)行器包括連接件1、第一十字軸2、內(nèi)環(huán)3、外環(huán)4和工具接頭5，連接件I的上端通過連接孔1-1與外置機械臂連接，第一十字軸2安裝在工具接頭5的上部，內(nèi)環(huán)3安裝在工具接頭5的上端內(nèi)側(cè)壁，外環(huán)4安裝在工具接頭5的上端外側(cè)壁，連接件I的下端通過外環(huán)4與工具接頭5連接；
[0014]末端執(zhí)行器存放裝置包括虎克鉸機構(gòu)和緩沖復(fù)位機構(gòu)，虎克鉸機構(gòu)安裝在緩沖復(fù)位機構(gòu)上，
[0015]虎克鉸機構(gòu)包括連接座8、第二十字軸10、兩個第一銷釘11和十字軸座12，連接座8與工具接頭5的下端連接，十字軸座12安裝在連接座8的下端，第二十字軸10通過兩個第一銷釘11安裝在十字軸座12的上端，
[0016]緩沖復(fù)位機構(gòu)包括緩沖彈簧14、復(fù)位彈簧15和連接底座16，連接底座16的外側(cè)壁上開設(shè)多個移動槽16-2，連接底座16通過安裝在多個移動槽16-2內(nèi)的連接件與十字軸座12的下部連接，緩沖彈簧14安裝在連接底座16內(nèi)，且緩沖彈簧14的上端與十字軸座12的下端相抵，復(fù)位彈簧15套裝在十字軸座12的外側(cè)壁和連接底座16的外側(cè)壁上。
[0017]所述機械臂末端執(zhí)行器的連接件I 一端通過連接孔1-1與機械臂連接，另一端利用螺釘通過通孔4-1與十字軸外環(huán)4連接。
[0018]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1至圖4說明本實施方式，本實施方式的工具接頭5包括立柱和三個連接臂，連接臂中可以放置不同的工具，實現(xiàn)不同功能。三個連接臂均布連接在立柱的下端，三個連接臂交匯處的底端中心位置處設(shè)有球面凹槽5-2，每個連接臂的兩側(cè)端面上均設(shè)有一個凹槽5-1。凹槽5-2可以實現(xiàn)與連接座8頂部半球凸起8-1的配合，實現(xiàn)末端執(zhí)行器的定位；機械臂與末端執(zhí)行器脫離時，凹槽5-1可以實現(xiàn)與鎖緊套6的卡緊，方便機械臂與末端執(zhí)行器脫離。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0019]【具體實施方式】三:結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的虎克鉸機構(gòu)還包括3個鎖緊套6和3個第一螺釘7，3個第一螺釘7安裝在連接座8上，每個第一螺釘7上套裝有一個鎖緊套6。第一螺釘7將與之連接的鎖緊套6緊固在連接座8上。機械臂與末端執(zhí)行器脫離時，鎖緊套6可以實現(xiàn)與凹槽5-1的卡緊，方便機械臂與末端執(zhí)行器脫離。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】二相同。
[0020]【具體實施方式】四:結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的虎克鉸機構(gòu)還包括兩個第二螺釘9，兩個第二螺釘9安裝在第二十字軸10上，起著連接連接座8和第二十字軸10的作用。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】二或三相同。
[0021]【具體實施方式】五:結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的移動槽16-2長方形移動槽。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】四相同。
[0022]【具體實施方式】六:結(jié)合圖6說明本實施方式，本實施方式的連接座8的上端帶有半球形凸起8-1。半球凸起8-1可以與凹槽5-2實現(xiàn)球面配合，實現(xiàn)末端執(zhí)行器的軸向定位。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】五相同。
[0023]所述虎克鉸機構(gòu)的連