[发明专利]一种用于空间桁架接头对接的机械臂末端执行器

权利要求书

1.一种用于空间桁架接头对接的机械臂末端执行器，其特征在于，包括：螺母锁紧机构、2个可缓冲推杆式机械夹爪、桁架夹紧机构、平移机构，其中，螺母锁紧机构包括：电机A、主动滚轮、前从动滚轮、后从动滚轮、主动滚轮支架、从动滚轮支架、轴承A，可缓冲推杆式机械夹爪包括：上夹爪臂、下夹爪臂、上夹爪连杆、下夹爪连杆、夹爪铰链，夹爪托块、夹爪推杆、锁紧螺母、销、丝杆螺母B、丝杆B、电机B、固定缓冲板、活动缓冲板、弹簧、轴承A，桁架夹紧机构包括：所述可缓冲推杆式机械夹爪和夹爪架，平移机构包括：电机C、电机固定板、丝杆固定座、丝杆C、丝杆螺母C、轴承C、平移滑块、丝杆支撑座，所述桁架夹紧机构安装在平移机构的丝杆固定座上，桁架夹紧机构可以实现对桁架圆杆的夹紧固定，为后续螺母锁紧工作做准备，所述螺母锁紧机构安装在可缓冲推杆式机械夹爪上，可缓冲推杆式机械夹爪安装在平移机构的平移滑块上，平移机构可带动推杆式机械夹爪在桁架接头螺母的轴向平移运动，推杆式机械夹爪可施加夹紧力，并传递给螺母锁紧机构，螺母锁紧机构的主动轮开始旋转，通过夹紧产生的摩擦力可带动桁架接头螺母旋转，锁紧接头螺母，实现桁架接头对接；

所述平移机构为电机驱动的丝杆螺母机构，所述电机C安装在电机固定板上，所述电机固定板与丝杆固定座固定连接，所述丝杆固定座上安装有轴承C，所述轴承C上安装丝杆C，所述丝杆C与丝杆螺母C相啮合，所述丝杆螺母C与平移滑块固定连接，所述丝杆C另一端安装在丝杆支撑座上，电机C可带动丝杆C旋转，使得丝杆螺母C实现水平运动，进而带动与之相连接的平移滑块，平移滑块上固定安装可缓冲推杆式机械夹爪，由此，平移机构可带动可缓冲推杆式机械夹爪实现平移运动，为螺母锁紧机构提供轴向位移。

2.根据权利要求1所述的一种用于空间桁架接头对接的机械臂末端执行器，其特征在于，所述螺母锁紧机构中的电机A安装在主动滚轮支架上，所述主动滚轮支架与上夹爪臂固定连接，所述主动滚轮支架通过2个轴承A与主动滚轮轴配合连接，所述主动滚轮可由电机A带动旋转，从动滚轮支架与下夹爪臂固定连接，所述从动滚轮支架上通过4个轴承A与前从动滚轮轴和后从动滚轮轴配合连接，所述前从动滚轮和后从动滚轮可自由转动，主动滚轮、前从动滚轮和后从动滚轮长度相等，且三者齐平，主动滚轮和两个从动滚轮可以一起夹住桁架接头螺母，主动滚轮面、前从动滚轮面和后从动滚轮面都与桁架接头螺母面相切，可缓冲推杆式机械夹爪使螺母锁紧机构与桁架接头螺母紧紧压在一起，通电后电机A开始旋转并带动主动滚轮旋转，由夹紧产生的摩擦力使得桁架接头螺母旋转完成螺母锁紧任务。

3.根据权利要求1所述的一种用于空间桁架接头对接的机械臂末端执行器，其特征在于，所述可缓冲推杆式机械夹爪中上夹爪臂和下夹爪臂分别通过销连接在夹爪托块的上端和下端，所述夹爪托块内部固定安装电机B，所述电机B上安装丝杆B，所述丝杆B上安装丝杆螺母B，所述丝杆螺母B与夹爪推杆固定连接，所述夹爪推杆另一端通过锁紧螺母与夹爪铰链固定相连，所述夹爪铰链两端分别通过销与上夹爪连杆和下夹爪连杆相连，所述上夹爪连杆和下夹爪连杆分别通过销与上夹爪臂和下夹爪臂内部相连，所述夹爪托块另一端与活动缓冲板固定连接，所述活动缓冲板上安装4个轴承A，固定缓冲板的4个导向轴与轴承A配合连接，所述固定缓冲板和活动缓冲板通过4个弹簧连接，所述4个弹簧安装在固定缓冲板的4个导向轴上，电机B通电时，可带动丝杆B旋转，丝杆B可带动丝杆螺母B做平移运动，丝杆螺母B可推动夹爪推杆，夹爪推杆的移动可以带动夹爪铰链，上夹爪连杆和下夹爪连杆产生移动，进而带动上夹爪臂和下夹爪臂产生张开或者闭合的运动，所述固定缓冲板与平移机构固定连接，为提高对接精度和效率，桁架接头为磁性接头，当两个桁架接头靠近时，由于磁力吸附作用，会在圆形桁架的径向产生一个瞬间位移，所述活动缓冲板在弹簧的作用下就可以通过导向轴对瞬间的位移和冲击进行补偿，对机械夹爪和整个末端执行器起到一定的保护作用。

4.根据权利要求1所述的一种用于空间桁架接头对接的机械臂末端执行器，其特征在于所述螺母锁紧机构、可缓冲推杆式机械夹爪、桁架夹紧机构、平移机构，它们之间的动作相互配合，可使机械臂末端执行器自动完成桁架接头螺母锁紧，进而完成桁架接头对接，最终帮助机械臂实现空间上的桁架组装。