[发明专利]一种魔方机器人机械手

权利要求书

1.一种魔方机器人机械手，其用于实现魔方的夹持以及翻转，其特征在于，所述魔方机器人机械手包括：

两个相对设置的支撑台；

两个夹持装置，两个所述夹持装置相对设置在两个所述支撑台上，支撑台与水平面呈45°角，以确保正确的夹持位置，每个所述夹持装置包括一个气动手指和两个夹持件，两个所述夹持件分别相对且可拆卸安装在所述气动手指的两个夹爪上，相邻的两个所述夹持件之间形成用于夹持所述魔方的夹持区域；所述夹持区域的夹持距离与所述魔方对应的边长保持相等；以及

两个驱动装置，两个所述驱动装置分别设置在两个所述支撑板上，每个所述驱动装置包括减速组件和驱动电机，所述减速组件固定在所述支撑台上，所述驱动电机的输出轴通过所述减速组件驱动所述气动手指旋转；所述减速组件包括壳体、主动轴、从动轴、主动齿轮和从动齿轮，所述壳体固定在所述支撑台上，所述主动轴和从动轴相对平行且转动设置在所述壳体内，所述主动轴的一端通过联轴器与所述驱动电机的输出轴传动连接；所述从动轴远离所述驱动电机的一端通过一个圆盘与所述气动手指连接；所述主动齿轮与所述从动齿轮相啮合，且分别套接固定在所述主动轴和所述从动轴上；

其中，每个所述夹持件包括连接部和夹紧部，所述连接部与所述夹爪延伸方向的相对外侧连接；所述夹紧部整体呈L形结构，所述夹紧部转角处短边的一端与所述连接部远离所述支撑台的端部垂直连接。

2.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述连接部靠近所述夹紧部的端部与所述夹爪的头部保持齐平。

3.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，每个所述支撑台包括支撑板和底板，所述支撑板倾斜设置，且所述支撑板位于所述驱动装置的底部，用于支撑所述驱动装置；所述底板与所述支撑板之间通过多根立柱连接。

4.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述支撑板上设置有立板，所述驱动电机固定在所述立板远离所述减速组件的一侧。

5.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述主动齿轮与所述从动齿轮的齿数比为1：3。

6.如权利要求3所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述魔方机器人机械手还包括配电箱，所述配电箱的顶部设置有滑轨，所述底板的底部设置有与滑轨相配合的滑块。

7.如权利要求6所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述滑轨的延伸方向上开有长槽口，所述滑块通过一个锁紧螺杆穿入相应的所述长槽口，与外径大于长槽口宽的螺母配合，从而相对固定在所述滑轨上。

8.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述夹持件与气动手指之间为可拆卸连接。

9.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，所述连接部与所述所述夹紧部之间为一体式冲压成型。

10.如权利要求1所述的魔方机器人机械手，其特征在于，设计所述驱动电机的脉冲时序和所述驱动电机以90°为一单位旋转魔方的要件；

所述脉冲时序的脉冲周期T为：n为所述驱动电机的步距角，m为所述驱动电机每分钟运行的速度，所述脉冲时序的脉冲频率f为：所述脉冲时序的脉冲宽度W为：W＝T×P，P为占空比；

旋转魔方的要件为：所述从动轴转速为k r/s，计时器的时间为t ms；

通过所述气动手指来控制驱动魔方的夹持与否，通过所述驱动电机的正反控制来确定魔方的旋转方向。