[实用新型]一种用于砌砖作业的并联微调机械手

说明书

本实用新型涉及一种用于砌砖作业的并联微调机械手，其主要包括3UPS‑UP并联微调机构和末端机械手，并联微调机构由上静平台、下动平台、UP被动支链和三条结构对称、各向同性的UPS驱动支链构成，其中UPS驱动支链包括一个虎克铰、驱动套筒、推杆、伺服驱动单元和球窝式球面副，UP被动支链包括一个虎克铰、套筒、推杆，末端机械手包括第一、第二、第三连杆以及固定螺栓、抓持式夹板、滚轴丝杠、驱动电机。该并联微调机械手融合并联机构高精度、高响应速度、强稳定性、高刚度等特性，使得一移动两转动三自由度并联调姿机构辅以六自由度机械臂拓展了机器人系统的灵活性、姿态能力和工作空间，能够实现精准微动调姿，适用于各种复杂工况下的自动化砌砖作业。

技术领域

本实用新型涉及一种含有并联机构的微调机械手，尤其是涉及一种自动化砌墙机器人，属于自动化设备技术领域。

背景技术

目前，随着社会进步，建筑行业蓬勃发展，在工程实际中砌墙工人是不可或缺的，为改善劳动工人的劳动环境，保障工人自身安全，降低能源损耗，创新发明设计一种具备高效率、高灵活性、高灵敏度的自动化砌砖作业机器人智能化装备，以此解放生产力，提高工作效率，降低企业生产成本。

现如今市面上的砌墙机器人基本上都是串联六自由度机械臂配合末端机械手来完成砌砖作业，会出现与实际工作环境不适用或放砖出现倾斜现象等问题，亟需一款能满足各种工作环境和砖块姿态调整的砌墙机器人，而并联机构恰恰具备姿态调整高精度性，高刚度，高稳定性等优点，在此模式下，砌墙机器人应运而生，并联微调机构辅以六自由度机械臂能有效解决现有砌墙机器人实际砌砖工作中砖块的调姿问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高环境适用性，能够实现精准送砖、末端精准调姿的砌墙机器人，实现此技术的核心内容是联合一种三自由度3UPS-UP的并联机构，结合六自由度机械臂和末端机械手，以及履带行走机构实现解决实际工作环境不适用或砌砖出现倾斜现象等问题。

本实用新型采用如下的技术方式实现：

一种用于砌砖作业的并联微调机械手，其特征在于：包括3UPS-UP并联微调机构和末端机械手两部分，所述3UPS-UP并联微调机构与末端机械手串联，服役工作时并联微调机构用于末端机械手精准调姿。

进一步的，所述3UPS-UP并联微调机构包括上静平台、下动平台、一条UP被动支链和三条结构对称、各向同性的UPS驱动支链，其中间UP被动支链连接上下动静平台，上端与静平台采用虎克铰连接，下端与动平台采用移动滑轨连接，三条结构相同的UPS驱动支链运动副铰点在上下平台呈等边三角形均匀分布，上端用虎克铰与静平台连接，下端用球窝式球面副与动平台连接。

所述三条结构对称、各向同性的UPS驱动支链，包括虎克铰、驱动套筒、推杆、伺服驱动单元和球窝式球面副，虎克铰两个相交的轴线互相垂直，与静平台相连接的虎克铰轴线平行于静平台，虎克铰与驱动套筒相连接，套筒与推杆相互嵌套形成移动副，推杆与其下的球窝式球面副相连接，驱动源由伺服电机提供，构成UPS驱动支链。

所述中间UP被动支链，包括虎克铰、套筒、导轨、滑块和推杆，虎克铰两个相交的轴线互相垂直，与静平台相连接的虎克铰轴线平行于静平台，与之相接的虎克铰另一轴线平行于动平台，其下的移动副移动路线始终垂直于动平台。

所述末端机械手包括第一、第二、第三连杆，固定螺栓、抓持式夹板、滚珠丝杠、螺母副和驱动电机，两块抓持式夹板相互平行，滚珠丝杠一端与其中一块抓持式夹板用轴承连接，另一端穿过第二块抓持式夹板，抓持式夹板的中间开孔，且与滚珠丝杠形成螺旋副，滚珠丝杠伸出一侧通过联轴器与驱动电机相连，驱动电机上端与第三连杆固定，第一和第二连杆两侧末端开有滑槽，在两块抓持式夹板上部分第一、第二连杆中间呈X型连接，第三连杆只有一侧有滑槽，与抓持式夹板平面垂直连接，每条连杆都与抓持式夹板用固定螺栓连接。