利索能及
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专利号: 2023110016221
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,其包括直线驱动组件和捕获收展组件,所述捕获收展组件沿圆周均布在所述直线驱动组件四周,所述直线驱动组件,其包括丝杠螺母、滚珠丝杠、联轴器、驱动电机、固定座、移动花盘、导柱、支撑架和基座,所述丝杠螺母套装在所述滚珠丝杠上且两者之间螺旋传动,所述滚珠丝杠的第一端通过联轴器与所述驱动电机连接,所述驱动电机设置在所述基座上,所述滚珠丝杠的第二端设置在所述固定座上,所述移动花盘套设在所述丝杠螺母上,所述导柱沿圆周均布在所述滚珠丝杠四周,所述导柱的第一端与所述支撑架连接,且所述支撑架设置在所述固定座下方,所述导柱的第二端穿过所述移动花盘上的导向孔并固定在所述基座上;

所述捕获收展组件,其包括顶端指节、连接指节、转轴、扭簧、底端指节和柔索,所述顶端指节的顶端为弧形面,所述顶端指节的底部通过转轴与所述连接指节的顶部转动连接,所述扭簧套设在所述转轴上,且所述扭簧的两端分别插入在所述连接指节的铰接孔中,多个所述连接指节沿直线排列,且各所述连接指节间通过所述转轴转动连接,且所述转轴上均设置有所述扭簧,所述底端指节的底部与所述移动花盘的铰接口转动连接,所述顶端指节、连接指节和底端指节的中部均开设有柔索通孔,所述柔索的第一端固定在所述顶端指节上,所述柔索的第二端呈螺旋状依次穿过呈圆周阵列的所述顶端指节、连接指节和底端指节的柔索通孔并固定在所述移动花盘上;

所述柔索和沿所述移动花盘圆周设置的各捕获收展组件配合设置形成捕获网,通过单根柔索的拉紧或放松控制所述捕获网收拢或伸展,且能调节所述捕获收展组件伸展所形成捕获网的伸展半径。

2.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,每个所述柔索通孔中均设置有柔索铜套。

3.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,所述移动花盘的周侧交错设置有导向孔和铰接口。

4.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,相邻指节之间连接的所述扭簧安装方向为所述捕获收展组件中心方向,使所述捕获收展组件单向连续运动。

5.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,所述移动花盘铜套引脚上扭簧的安装方向为所述捕获收展组件外侧,驱动所述捕获收展组件向外伸展。

6.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,捕获机械手处于非工作状态时,所述移动花盘位于所述滚珠丝杠底部,所述柔索收紧,所述扭簧受力增大,所述顶端指节、连接指节和底端指节均向内收紧,所述捕获收展组件向内收拢。

7.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,捕获机械手处于工作状态时,所述驱动电机通过联轴器带动所述滚珠丝杠转动,与所述丝杠螺母连接的移动花盘向上移动,所述柔索松开,所述扭簧受力减小,所述顶端指节、连接指节和底端指节均向外展开,各所述捕获收展组件伸展形成捕获网。

8.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,所述支撑架为十字形结构,与所述导柱相配合将所述支撑架与所述移动花盘之间的空间分割成四个菱形空间,所述捕获收展组件收拢时容纳在所述菱形空间内。

9.根据权利要求7所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,捕获机械手处于工作状态时,所述滚珠丝杠通过丝杠螺母带动所述移动花盘上升,从而使所述捕获收展组件中各指节向外伸展,所述移动花盘上的扭簧驱动所述捕获收展组件向外伸展。

10.根据权利要求1所述的刚柔耦合空间折展网系捕获机械手,其特征在于,检测到目标后,所述柔索收紧,所述捕获收展组件包络住目标物体,所述扭簧受压变形,各指节间的角度改变,螺旋式安装的所述柔索与所述捕获收展组件形成捕获网,与可变刚度的指节配合包络目标。