[发明专利]一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手

说明书

本发明公开了一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手，包括：覆盖装置，水平固定设置在实验室的天花板上；前后移动装置，连接在覆盖装置上；左右移动装置，连接在前后移动装置上；机械手装置，连接在左右移动装置上；机械手装置包括：升降组件，上端连接在左右移动装置上、且朝向地面方向设置；旋转组件，连接在升降组件下端；抓取装置，连接在旋转组件上、且朝向地面方向设置；控制器，设置在实验室内，所述控制器分别与所述前后移动装置、左右移动装置、升降组件、旋转组件、抓取装置电连接。本发明功能性强，使用方便，能满足实验室对一定区域内覆盖式辅助操作。

技术领域

本发明涉及机械手设备领域，具体地，涉及一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2到3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。

关节机械手也称关节手臂机械手或关节机械手臂，是当今工业领域中最常见的工业机械手的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业，如自动装配、喷漆、搬运、焊接等工作。当机械手的轴数增加，机械手就有更高的灵活性，常见的机械手有四轴机械手和六轴机械手等等，其中四轴机械手是特别为高速取放作业而设计的，而六轴机械手则提供了更高的生产运动灵活性。

四轴是为了高速取放作业而设计的，具有很强的刚性，从而使它们能够胜任高速和高重复性的工作，四轴机械手擅长高速取放和其他材料处理任务。但是，传统的四轴机械手往往只能在局部区域内进行工作，在实验室中，需要使用的四轴机械手有着特殊的要求，为满足实验需要，根据实际情况，四轴机械手要能够在较大的范围内进行工作，即其作业范围要具有全方面的覆盖性，针对这一情况，有必要对现有的四轴机械手进行改良，以满足实验室特定的使用需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手，能满足实验室对一定区域内覆盖式辅助操作。

本发明公开的一种全覆盖式的实验室辅助四轴机械手，包括：

覆盖装置，所述覆盖装置水平固定设置在实验室的天花板上；

前后移动装置，所述前后移动装置连接在覆盖装置上；

左右移动装置，所述左右移动装置连接在前后移动装置上；

机械手装置，所述机械手装置连接在左右移动装置上；

所述机械手装置包括：升降组件，所述升降组件上端连接在左右移动装置上、且朝向地面方向设置；旋转组件，所述旋转组件连接在升降组件下端；抓取装置，所述抓取装置连接在旋转组件上、且朝向地面方向设置；

控制器，所述控制器设置在实验室内，所述控制器分别与所述前后移动装置、左右移动装置、升降组件、旋转组件、抓取装置电连接。

优选的，所述覆盖装置包括：第一水平安装板，所述第一水平安装板顶端固定连接有竖直设置的连接支架，所述连接支架顶端与实验室的天花板固定连接；两个第一滑轨，所述两个第一滑轨均沿前后方向水平设置在第一水平安装板顶端、且两个第一滑轨相互平行；