【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械臂，更具体地说，它涉及一种高自由度机械臂。
技术介绍
1、在安装大型管道时，会使用到专门的辅助安装车，利用辅助安装车上设置的机械臂对管道进行抓取辅助安装，而目前辅助安装车上所使用的抓取机械臂一般是由多个自由度的支撑臂机构和抓取机构组成的，通过设置多个自由度的支撑臂机构能够使抓取机构进行多角度的抓取动作，以满足不同的辅助安装使用需求。
2、在使用上述机械臂辅助安装管道时，为了使管道两端保持平衡，保证管道在转移过程中的稳定性和安全性，一般会控制抓取机构抓取管道中部位置，然而，当需要将管道的一端横向或纵向插入预设的安装位置，且插入的长度超过管道的中部位置时，此时为了管道能够顺利安装，只能控制抓取机构对管道的另一端进行抓取，而这种抓取方式会使管道两端受力不平衡，为了解决该问题，现有的做法是使用绳索对管道重力较小的一端进行辅助牵引，以保持管道在转移过程中的稳定，虽然这种方式能够解决管道平整问题，但是其在牵引过程中需要工人与机械臂之间高度配合，其操作难度较大，并对工人自身安全存在一定风险，不利于在大批量管道安装作业中使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种高自由度机械臂，来解决上述提出的技术问题。
2、本专利技术通过以下技术方案来解决上述存在的技术问题：
3、本专利技术提供了一种高自由度机械臂，包括：支撑臂机构和抓取机构，所述抓取机构包括伸缩组件和两个夹爪组件，所述伸缩组件与支撑臂机构连接，两个所述夹爪组件对称设置在伸缩组件
4、所述夹爪组件包括第一夹持件、伸展驱动件、滚动牵引件、滚轮夹持件、传动件和两个第二夹持件，两个所述第二夹持件对称设置在第一夹持件的两侧，所述第一夹持件与两个第二夹持件远离伸缩组件的一端均设有滚动接触件，所述伸展驱动件安装在第一夹持件上，所述伸展驱动件分别与两个第二夹持件连接，所述伸展驱动件用于带动两个第二夹持件平移远离第一夹持件，所述滚动牵引件设置在第一夹持件的一侧，其通过与管道外壁产生滚动摩擦，牵引管道在两个夹爪组件之间进行直线移动，所述滚轮夹持件分别与第一夹持件和两个第二夹持件连接，在对管道外壁进行夹持时，所述滚轮夹持件用于与管道外壁的接触，使被夹持后的管道能够被转动，所述传动件的两端分别与滚轮夹持件、伸展驱动件连接，在所述伸展驱动件带动两个第二夹持件平移伸展时，同步使所述传动件驱动滚轮夹持件向传动件一侧收缩。
5、作为本专利技术的进一步优化方案，所述伸缩组件的伸缩端与第一夹持件的一侧连接，所述第一夹持件的顶端与伸缩组件一侧铰接，所述第一夹持件与两个第二夹持件均为弧形板，所述弧形板的底部均设有尖端部。
6、作为本专利技术的进一步优化方案，所述伸展驱动件包括双向气缸，所述双向气缸固定安装在第一夹持件的外侧，所述双向气缸的两个伸缩端分别与两个第二夹持件固定，所述第一夹持件朝向两个第二夹持件的两侧均固定安装有限位杆，两个所述限位杆的外侧均滑动套设有滑套，两个所述滑套远离第一夹持件的一端分别与对应的第二夹持件固定。
7、作为本专利技术的进一步优化方案，所述滚动牵引件包括驱动电机、牵引滚筒和两个带轮，所述驱动电机固定安装在第一夹持件的外侧，所述牵引滚筒转动安装在第一夹持件的内侧，两个所述带轮分别与驱动电机的转动端以及牵引滚筒的转动端固定，且两个所述带轮之间通过传动带传动连接。
8、作为本专利技术的进一步优化方案，所述牵引滚筒位于第一夹持件的中部位置，所述牵引滚筒为橡胶材质，所述牵引滚筒的外周侧向内凹陷，所述凹陷的截面为弧形，所述牵引滚筒的外周侧均匀设有凸起。
9、作为本专利技术的进一步优化方案，所述滚轮夹持件包括三个滚轮组，三个所述滚轮组分别设置在第一夹持件和两个第二夹持件上，位于所述第一夹持件上的滚轮组分别与剩余的两个滚轮组连接，所述滚轮组包括活动架，所述活动架与第一夹持件滑动连接，所述活动架的两侧均转动安装有若干均匀分布的夹持滚轮。
10、作为本专利技术的进一步优化方案，所述传动件设置在第一夹持件的外侧，所述传动件包括连接杆、转动体、活动杆、复位弹簧和挤压块，所述转动体转动安装在第一夹持件的一侧，所述转动体的两端分别与连接杆以及活动杆的顶端铰接，所述连接杆的底端与活动架固定连接，所述活动杆的底端与第一夹持件一侧滑动连接，所述复位弹簧固定安装在活动杆与第一夹持件之间，所述活动杆的一侧设有与挤压块适配的斜面槽，所述挤压块与其中一个滑套的外侧固定，所述挤压块的一端与斜面槽活动卡接。
11、作为本专利技术的进一步优化方案，所述伸缩组件包括连接座和两个液压缸，两个所述液压缸对称分布在连接座的两侧，所述液压缸的固定端与连接座外侧铰接，而所述液压缸的伸缩端与第一夹持件的外侧铰接。
12、作为本专利技术的进一步优化方案，所述滚动接触件为球形滚轮，所述球形滚轮为不锈钢材质，所述球形滚轮安装在尖端部的内侧。
13、作为本专利技术的进一步优化方案，所述支撑臂机构包括第一伸展组件、第二伸展组件和翻转组件，所述第一伸展组件的固定端与外部设备连接，其连接端与第二伸展组件铰接连接，所述第二伸展组件的连接端与翻转组件铰接，所述翻转组件与抓取机构连接，其用于驱动抓取机构进行横向和纵向翻转动作。
14、本专利技术的有益效果在于：
15、本专利技术设置的抓取机构，在对管道进行插入式安装时，可先对管道的中部位置进行抓取转移，以确保管道在转移至预设安装位置的稳定性，而在将管道转移预设位置后，再通过抓取机构主动改变其抓取宽度、与管道接触结构以及对管道产生牵引力的方式，配合人工推动作用，以实现将管道稳定推动至预设安装位置中，省去了人工使用绳索辅助牵引的操作，降低了管道安装难度，以适用于大批量管道的安装作业中。
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1.一种高自由度机械臂，包括：支撑臂机构(1)和抓取机构(2)，其特征在于，所述抓取机构(2)包括伸缩组件(21)和两个夹爪组件(22)，所述伸缩组件(21)与支撑臂机构(1)连接，两个所述夹爪组件(22)对称设置在伸缩组件(21)的两侧，所述伸缩组件(21)用于驱动两个夹爪组件(22)进行夹持动作；
2.根据权利要求1所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述伸缩组件(21)的伸缩端与第一夹持件的一侧连接，所述第一夹持件的顶端与伸缩组件(21)一侧铰接，所述第一夹持件与两个第二夹持件均为弧形板(220)，所述弧形板的底部均设有尖端部。
3.根据权利要求2所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述伸展驱动件包括双向气缸(221)，所述双向气缸(221)固定安装在第一夹持件的外侧，所述双向气缸(221)的两个伸缩端分别与两个第二夹持件固定，所述第一夹持件朝向两个第二夹持件的两侧均固定安装有限位杆(222)，两个所述限位杆(222)的外侧均滑动套设有滑套(223)，两个所述滑套(223)远离第一夹持件的一端分别与对应的第二夹持件固定。
4.根据权利
5.根据权利要求4所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述牵引滚筒(225)位于第一夹持件的中部位置，所述牵引滚筒(225)为橡胶材质，所述牵引滚筒(225)的外周侧向内凹陷，所述凹陷的截面为弧形，所述牵引滚筒(225)的外周侧均匀设有凸起。
6.根据权利要求5所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述滚轮夹持件包括三个滚轮组，三个所述滚轮组分别设置在第一夹持件和两个第二夹持件上，位于所述第一夹持件上的滚轮组分别与剩余的两个滚轮组连接，所述滚轮组包括活动架(227)，所述活动架(227)与第一夹持件滑动连接，所述活动架(227)的两侧均转动安装有若干均匀分布的夹持滚轮(228)。
7.根据权利要求6所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述传动件设置在第一夹持件的外侧，所述传动件包括连接杆(229)、转动体(2210)、活动杆(2211)、复位弹簧(2212)和挤压块(2213)，所述转动体(2210)转动安装在第一夹持件的一侧，所述转动体(2210)的两端分别与连接杆(229)以及活动杆(2211)的顶端铰接，所述连接杆(229)的底端与活动架(227)固定连接，所述活动杆(2211)的底端与第一夹持件一侧滑动连接，所述复位弹簧(2212)固定安装在活动杆(2211)与第一夹持件之间，所述活动杆(2211)的一侧设有与挤压块(2213)适配的斜面槽(2214)，所述挤压块(2213)与其中一个滑套(223)的外侧固定，所述挤压块(2213)的一端与斜面槽(2214)活动卡接。
8.根据权利要求7所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述伸缩组件(21)包括连接座(211)和两个液压缸(212)，两个所述液压缸(212)对称分布在连接座(211)的两侧，所述液压缸(212)的固定端与连接座(211)外侧铰接，而所述液压缸(212)的伸缩端与第一夹持件的外侧铰接。
9.根据权利要求8所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述滚动接触件为球形滚轮(2215)，所述球形滚轮为不锈钢材质，所述球形滚轮安装在尖端部的内侧。
10.根据权利要求1所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述支撑臂机构(1)包括第一伸展组件(11)、第二伸展组件(12)和翻转组件(13)，所述第一伸展组件(11)的固定端与外部设备连接，其连接端与第二伸展组件(12)铰接连接，所述第二伸展组件(12)的连接端与翻转组件(13)铰接，所述翻转组件(13)与抓取机构(2)连接，其用于驱动抓取机构(2)进行横向和纵向翻转动作。
...【技术特征摘要】
1.一种高自由度机械臂，包括：支撑臂机构(1)和抓取机构(2)，其特征在于，所述抓取机构(2)包括伸缩组件(21)和两个夹爪组件(22)，所述伸缩组件(21)与支撑臂机构(1)连接，两个所述夹爪组件(22)对称设置在伸缩组件(21)的两侧，所述伸缩组件(21)用于驱动两个夹爪组件(22)进行夹持动作；
2.根据权利要求1所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述伸缩组件(21)的伸缩端与第一夹持件的一侧连接，所述第一夹持件的顶端与伸缩组件(21)一侧铰接，所述第一夹持件与两个第二夹持件均为弧形板(220)，所述弧形板的底部均设有尖端部。
3.根据权利要求2所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述伸展驱动件包括双向气缸(221)，所述双向气缸(221)固定安装在第一夹持件的外侧，所述双向气缸(221)的两个伸缩端分别与两个第二夹持件固定，所述第一夹持件朝向两个第二夹持件的两侧均固定安装有限位杆(222)，两个所述限位杆(222)的外侧均滑动套设有滑套(223)，两个所述滑套(223)远离第一夹持件的一端分别与对应的第二夹持件固定。
4.根据权利要求3所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述滚动牵引件包括驱动电机(224)、牵引滚筒(225)和两个带轮(226)，所述驱动电机(224)固定安装在第一夹持件的外侧，所述牵引滚筒(225)转动安装在第一夹持件的内侧，两个所述带轮(226)分别与驱动电机(224)的转动端以及牵引滚筒(225)的转动端固定，且两个所述带轮(226)之间通过传动带传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述牵引滚筒(225)位于第一夹持件的中部位置，所述牵引滚筒(225)为橡胶材质，所述牵引滚筒(225)的外周侧向内凹陷，所述凹陷的截面为弧形，所述牵引滚筒(225)的外周侧均匀设有凸起。
6.根据权利要求5所述的一种高自由度机械臂，其特征在于，所述滚轮夹持件包括三个滚轮组，三个所述滚轮组分别设置在第一夹持件和两个第二夹持件上，位于所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈天宝，高志银，李强强，刘亚辉，张立祥，
申请(专利权)人：特码斯派克工业技术安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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