一种智能装备制造用机械臂及其控制系统的制作方法

    专利查询2025-12-11  11


    本发明涉及机械臂,具体为一种智能装备制造用机械臂及其控制系统。


    背景技术:

    1、智能制造装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合,智能制造装备最主要的部件是机械臂,机械臂是指高精度,多输入多输出、高度非线性、强耦合的复杂系统,因其独特的操作灵活性,已在工业装配、安全防爆等领域得到广泛应用。

    2、现有技术中,机械臂的使用通过夹爪对物体进行夹持转移,由于夹持的物体其形状不一,存在规则物体和不规则物体,而机械臂其前端夹爪为固定设计,无法根据物体地形状进行夹爪的切换,导致对不同物体进行夹持存在不稳定性。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种智能装备制造用机械臂及其控制系统,以解决上述背景技术提出的机械臂其前端夹爪为固定设计,无法根据物体的形状进行夹爪的切换,无法稳定地对不同物体进行夹持的问题,本发明中,通过第一夹持机构将物体铲起,第二夹持机构对物体两侧夹持、第三夹持机构对物体侧边吸附固定,可分别对不同的物体进行夹持,根据夹持物体的形状大小不同,在第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换,提高了对不同物体进行夹持的稳定性。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智能装备制造用机械臂,包括机械臂本体,所述机械臂本体的一端固定连接有调节机构,所述调节机构的一端固定连接有第二夹持机构,所述第二夹持机构的外部安装有第一夹持机构,所述第二夹持机构的一侧安装有第三夹持机构,所述第一夹持机构包括固定板,所述固定板的一侧固定连接有两个第二连接板,两个所述第二连接板之间转动连接有第二转动杆,所述固定板的一侧固定连接有两个第一连接板,两个所述第一连接板之间转动连接有第一转动杆,所述第二转动杆的外部和第一转动杆的外部均固定连接有扩张板,两个所述扩张板的一端固定连接有连接杆,所述连接杆的一端固定连接有第一夹爪,两两所述第一夹爪之间固定连接有横向杆,两个所述第一连接板之间转动连接有第一电动推杆,所述第一电动推杆的一端固定连接有推动块,所述推动块的内部转动连接有固定块,所述固定块的一端与扩张板的一端固定连接。

    3、优选的,所述第二夹持机构包括连接壳体,所述连接壳体的两侧与固定板固定连接,所述连接壳体内部固定连接有定位杆,所述定位杆的外部转动连接有第一转动板,所述第一转动板的两端均转动连接有第二转动板。

    4、优选的,两个所述第二转动板的一端转动连接有第三连接板,两个所述第三连接板的一端固定连接有第二夹爪。

    5、优选的,所述第二夹爪的一端滑动连接有导向轨,所述导向轨的一侧固定连接在连接壳体的一侧。

    6、优选的,其中一个所述第三连接板的一端固定连接有第二电动推杆,所述第二电动推杆的一端固定连接在连接壳体的内部。

    7、优选的,所述第三夹持机构包括负压板,所述负压板的一侧固定连接在连接壳体的一侧,所述负压板的另一侧固定连通有固定吸盘,所述负压板的一端固定连通有负压管。

    8、优选的,所述调节机构包括第二推板,所述第二推板的一端固定连接有第三电动推杆,所述第三电动推杆的一端固定连接有第一推板,所述第一推板的一端固定连接有连接前臂,所述连接前臂的一端与连接壳体的一端固定连接。

    9、优选的,所述第二推板的一端固定连接有导向框,所述导向框的外部滑动连接有第二滑动板,所述第二滑动板的一端固定连接有第一滑动板,所述第一滑动板的一端固定连接在第一推板的一端。

    10、一种智能装备制造用机械臂控制系统,包括信息标定模块、数据调节模块、轨迹生成模块和指令控制模块;

    11、所述信息标定模块用于标定夹持物体的基本信息,包括物体尺寸信息和物体转运范围;

    12、所述数据调节模块用于根据物体信息对机械臂本体的臂长参数进行调节,同时切换夹爪状态;

    13、所述轨迹生成模块用于输入机械臂本体的理想运动轨迹和速度,通过实测对希望运行轨迹和速度进行矫正,获得实际运行轨迹和速度;

    14、所述指令控制模块用于将获取的实际运行轨迹和速度输入控制中心,使用实际运行轨迹来控制机械臂本体的运动。

    15、优选的,所述数据调节模块包括范围调节模块和夹爪更换模块;

    16、所述范围调节模块用于根据物体转移范围控制第三电动推杆工作,调节机械臂本体的臂长;

    17、所述夹爪更换模块用于根据转移物体的形状,分别控制第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换,对物体进行夹持。

    18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    19、1、本发明中,通过第一夹持机构将物体铲起,第二夹持机构对物体两侧夹持、第三夹持机构对物体侧边吸附固定,可分别对不同的物体进行夹持,根据夹持物体的形状大小不同,在第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换,提高了对不同物体进行夹持的稳定性;

    20、2、本发明中,在连接杆处于水平状态时,连接杆的高度低于第二夹爪的高度,在使用第一夹持机构时,第二夹爪移动至端部防止对第一夹持机构的工作造成干扰,在第二夹爪工作对物体夹持时,两个第一电动推杆工作带动两组横向杆张开至最大,防止对第二夹持机构的工作造成干扰,可实现第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换后的无干扰工作,提高工作效率,减少工作干扰;

    21、3、本发明中,通过第三电动推杆工作推动第一推板移动,对第一推板和第二推板之间的距离进行调节,可调节机械臂本体对物体进行夹持的范围,提高机械臂本体的使用距离,从而实现不同范围内的物体夹持和转移。



    技术特征:

    1.一种智能装备制造用机械臂,包括机械臂本体(1),其特征在于:所述机械臂本体(1)的一端固定连接有调节机构(5),所述调节机构(5)的一端固定连接有第二夹持机构(3),所述第二夹持机构(3)的外部安装有第一夹持机构(2),所述第二夹持机构(3)的一侧安装有第三夹持机构(4),所述第一夹持机构(2)包括固定板(21),所述固定板(21)的一侧固定连接有两个第二连接板(25),两个所述第二连接板(25)之间转动连接有第二转动杆(29),所述固定板(21)的一侧固定连接有两个第一连接板(23),两个所述第一连接板(23)之间转动连接有第一转动杆(28),所述第二转动杆(29)的外部和第一转动杆(28)的外部均固定连接有扩张板(22),两个所述扩张板(22)的一端固定连接有连接杆(210),所述连接杆(210)的一端固定连接有第一夹爪(26),两两所述第一夹爪(26)之间固定连接有横向杆(212),两个所述第一连接板(23)之间转动连接有第一电动推杆(24),所述第一电动推杆(24)的一端固定连接有推动块(211),所述推动块(211)的内部转动连接有固定块(27),所述固定块(27)的一端与扩张板(22)的一端固定连接。

    2.根据权利要求1所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:所述第二夹持机构(3)包括连接壳体(31),所述连接壳体(31)的两侧与固定板(21)固定连接,所述连接壳体(31)内部固定连接有定位杆(36),所述定位杆(36)的外部转动连接有第一转动板(37),所述第一转动板(37)的两端均转动连接有第二转动板(38)。

    3.根据权利要求2所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:两个所述第二转动板(38)的一端转动连接有第三连接板(34),两个所述第三连接板(34)的一端固定连接有第二夹爪(33)。

    4.根据权利要求3所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:所述第二夹爪(33)的一端滑动连接有导向轨(32),所述导向轨(32)的一侧固定连接在连接壳体(31)的一侧。

    5.根据权利要求4所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:其中一个所述第三连接板(34)的一端固定连接有第二电动推杆(35),所述第二电动推杆(35)的一端固定连接在连接壳体(31)的内部。

    6.根据权利要求5所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:所述第三夹持机构(4)包括负压板(42),所述负压板(42)的一侧固定连接在连接壳体(31)的一侧,所述负压板(42)的另一侧固定连通有固定吸盘(41),所述负压板(42)的一端固定连通有负压管(43)。

    7.根据权利要求6所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:所述调节机构(5)包括第二推板(55),所述第二推板(55)的一端固定连接有第三电动推杆(56),所述第三电动推杆(56)的一端固定连接有第一推板(52),所述第一推板(52)的一端固定连接有连接前臂(51),所述连接前臂(51)的一端与连接壳体(31)的一端固定连接。

    8.根据权利要求7所述的一种智能装备制造用机械臂,其特征在于:所述第二推板(55)的一端固定连接有导向框(54),所述导向框(54)的外部滑动连接有第二滑动板(57),所述第二滑动板(57)的一端固定连接有第一滑动板(53),所述第一滑动板(53)的一端固定连接在第一推板(52)的一端。

    9.一种智能装备制造用机械臂控制系统,其特征在于:使用了权利要求1-8中任一项所述的一种智能装备制造用机械臂,包括信息标定模块(6)、数据调节模块(7)、轨迹生成模块(8)和指令控制模块(9);

    10.根据权利要求9所述的一种智能装备制造用机械臂控制系统,其特征在于:所述数据调节模块(7)包括范围调节模块(71)和夹爪更换模块(72);


    技术总结
    本发明公开了一种智能装备制造用机械臂及其控制系统,涉及机械臂技术领域,包括机械臂本体,所述机械臂本体的一端固定连接有调节机构,本发明中,通过第一夹持机构将物体铲起、第二夹持机构对物体两侧夹持、第三夹持机构对物体侧边吸附固定,根据夹持物体的形状大小不同,在第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换,提高了对不同物体进行夹持的稳定性;在使用第一夹持机构时,第二夹爪移动至端部防止对第一夹持机构的工作造成干扰,在第二夹持机构工作时,第一电动推杆工作带动两组横向杆张开至最大,防止对第二夹持机构的工作造成干扰,可实现第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构之间切换后的无干扰工作,提高工作效率。

    技术研发人员:朱俊权,白蕾,朱先勇,李明,朱喆
    受保护的技术使用者:芜湖镭科智能科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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