[发明专利]机器人爪式自适应固定装置

说明书

本发明公开了一种机器人爪式自适应固定装置，包括驱动部件和尖爪执行部件，驱动部件包括安装在机械臂末端内的蜗杆轴和驱动电机；多个尖爪执行部件围绕机械臂末端呈沿周向的阵列分布，多个尖爪执行部件的一端均设有蜗轮，尖爪执行部件的蜗轮均与蜗杆轴啮合以分别形成蜗杆副；驱动电机驱动蜗杆轴转动，蜗杆轴的转动通过每个蜗杆副转化为尖爪执行部件整体同时展开与收拢运动；当尖爪执行部件整体同时展开时，尖爪执行部件用于与硬质巨石结构钩紧固定；当尖爪执行部件整体同时收拢时，尖爪执行部件贴近于机械臂的侧壁处。本发明可以实现与硬质巨石结构的可靠固定和快速分离，可重复使用，便于运输或为机器人的其他功能部件节省空间。

技术领域

本发明涉及机器人固定装置技术领域，尤其是涉及一种机器人爪式自适应固定装置。

背景技术

在特殊极端环境下，如地震救灾、航空航天探测过程中，探测器附着于被探测表面后通过固定装置实现与被探测表面连接，为表面巨石的抓取与搬运做准备。固定装置在固定过程中需要提供一定的连接力，并且有在紧急情况下可快速解除固定和能适应地球或其他星体表面凹凸不平的巨石结构的能力。

现有技术中多采用固定锚方式，机构不可重复利用，紧急情况只能依靠火工件实现分离。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机器人爪式自适应固定装置，可以实现与硬质巨石结构的可靠固定和快速分离，可重复使用，便于运输或为机器人的其他功能部件节省空间。

根据本发明实施例的机器人爪式自适应固定装置，包括：

驱动部件，所述驱动部件包括蜗杆轴和驱动电机，所述蜗杆轴和所述驱动电机安装在机械臂末端内，所述蜗杆轴与所述驱动电机相连且与所述机械臂同轴；

尖爪执行部件，所述尖爪执行部件有多个，多个所述尖爪执行部件围绕所述机械臂末端呈沿周向的阵列分布，多个所述尖爪执行部件的一端均伸入所述机械臂末端内，多个所述尖爪执行部件的一端均设有蜗轮，多个所述尖爪执行部件的所述蜗轮均与所述蜗杆轴啮合以分别形成蜗杆副；

支撑连接部件，所述支撑连接部件安装在所述机械臂末端内且包括多个可转动的蜗轮轴，多个所述蜗轮轴分别一一对应地与多个所述尖爪执行部件的所述蜗轮固定相连；

所述驱动电机驱动所述蜗杆轴转动，所述蜗杆轴的转动通过每个所述蜗杆副转化为多个所述尖爪执行部件整体同时展开与收拢运动；当所述尖爪执行部件整体同时展开时，多个所述尖爪执行部件用于与硬质巨石结构钩紧固定；当所述尖爪执行部件整体同时收拢时，多个所述尖爪执行部件贴近于机械臂的侧壁处。

根据本发明实施例的机器人爪式自适应固定装置，具有如下优点：第一、可重复使用，在尖爪执行部件与硬质巨石结构单次固定失败情况下，还可以进行多次固定尝试，配合机器人的移动，还可以实现多地点多次的固定与解除固定过程；第二、可实现紧急情况下的尖爪执行部件与硬质巨石结构的快速分离，通过控制驱动电机反转即可实现解除固定过程，简单方便快速；第三、通过设置多个尖爪执行部件，保证了固定机构的冗余，增强固定的可靠性；第四、在收拢状态下，本发明实施例的机器人爪式自适应固定装置的占用体积小，便于运输或为机器人的其他功能部件节省空间。

根据本发明的一个实施例，所述机械臂末端限定出安装空间，所述驱动电机固定在所述安装空间的壁体上且远离于所述机械臂末端端部，所述蜗杆轴设置在所述安装空间中且靠近于所述机械臂末端端部，所述蜗杆轴的一端与所述驱动电机的输出轴同轴相连，所述蜗杆轴的另一端通过第一轴承与所述安装空间的壁体相连。

根据本发明进一步的实施例，所述蜗杆轴的转动运动与所述蜗轮的转动运动呈正交状态，所述驱动电机的所述输出轴的力矩通过所述蜗杆轴和所述蜗轮进行放大。

根据本发明的一个实施例，每一所述尖爪执行部件还包括：