本發(fā)明屬于環(huán)保機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變姿態(tài)垃圾撿拾末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的人選擇出門旅行或者去公園、景區(qū)游玩作為休閑的主要方式，隨之而來的垃圾問題也越來越嚴(yán)重，現(xiàn)階段景區(qū)中清理垃圾還是靠清理人員的人工撿拾，條件好的景區(qū)會(huì)給清理人員配備專用的撿拾工具，但是使用這種工具會(huì)影響撿拾垃圾的效率，不能很快的進(jìn)行垃圾的撿拾，有時(shí)還會(huì)直接用手去撿拾垃圾，這對(duì)清理人員的身體造成了一定的傷害。

而景區(qū)所配的撿拾工具不能變換其工作姿態(tài)，只能使用單一的姿態(tài)，這不僅降低了垃圾的撿拾的效率，還會(huì)造成垃圾清理不徹底，一些高校和研究院所對(duì)這方面的研究不是太多，因此急需一種可變姿態(tài)垃圾撿拾末端執(zhí)行器去完成多種垃圾的撿拾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種可實(shí)現(xiàn)不同直徑垃圾撿拾的末端執(zhí)行器，以解決現(xiàn)有撿拾末端執(zhí)行器撿拾垃圾尺寸單一，撿拾率較低等一些現(xiàn)狀。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。

一種可變姿態(tài)垃圾撿拾末端執(zhí)行器，其特征在于：包括機(jī)架、連桿機(jī)構(gòu)、限位裝置、夾持裝置、鎖緊裝置，所述的機(jī)架包括安裝板、矩形凸臺(tái)，所述的矩形凸臺(tái)安裝在安裝板上；所述的連桿機(jī)構(gòu)安裝在安裝板上，將傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊的直線運(yùn)動(dòng)；所述的限位裝置位于連桿機(jī)構(gòu)的上方，用于鎖定齒輪一使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的夾持裝置為兩個(gè)，分別通過螺栓連接在滑塊上，用于夾持物體；所述的鎖緊裝置安裝在安裝板的尾部，用于機(jī)械手與末端執(zhí)行器的連接；

所述的連桿機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸、連桿、o型滑塊、滑塊，所述的傳動(dòng)軸安裝在導(dǎo)向塊中，用于傳遞動(dòng)力；所述的o型滑塊安裝在傳動(dòng)軸上，并與傳動(dòng)軸形成螺旋副；所述的滑塊為兩個(gè)，對(duì)稱分布在安裝板上，均與矩形凸臺(tái)形成移動(dòng)副，用于安裝夾持裝置；所述的連桿為兩個(gè)，對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩側(cè)，其中一側(cè)連桿的一端與滑塊形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與o型滑塊形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一側(cè)連桿的一端與滑塊形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與o型滑塊形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。

所述的鎖緊裝置包括連接體、導(dǎo)向塊、可調(diào)螺栓、止動(dòng)柱、壓縮彈簧，所述的連接體上開設(shè)有導(dǎo)向槽和臺(tái)階以及安裝孔，其通過螺栓連接在安裝板上；所述的導(dǎo)向塊的一端,安裝在連接體上，另一端通過螺栓連接在安裝板上；所述的止動(dòng)柱位于安裝孔內(nèi)部，與安裝孔形成移動(dòng)副；所述的可調(diào)螺栓安裝在安裝孔上，與安裝孔形成螺旋副；所述的壓縮彈簧位于安裝孔中，其一端與可調(diào)螺栓連接，另一端與止動(dòng)柱相連接。

所述的限位裝置包括基座、伺服電機(jī)、h型架、齒條、u型架、壓縮彈簧、限位塊，所述的基座位于傳動(dòng)軸的上部，通過螺栓連接在安裝板上；所述的伺服電機(jī)通過螺栓連接在基座上，用于提供動(dòng)力；所述的h型架安裝在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，并與安裝板形成移動(dòng)副，用于安裝齒條；所述的齒條為兩個(gè)，分別通過螺釘連接在h型架的兩側(cè)；所述的壓縮彈簧為四個(gè)，對(duì)稱安裝在u型架上；所述的限位塊為兩個(gè)，對(duì)稱安裝在u型架上，均與u型架形成移動(dòng)副,用于使齒輪一停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的夾持裝置包括夾持體一、連接螺桿、齒輪一、夾持體二，所述的齒輪一通過鍵連接在連接螺桿上；所述的夾持體一與夾持體二安裝在連接螺桿的兩端；所述的夾持體一與夾持體二的結(jié)構(gòu)相同，通過螺栓連接在滑塊上，其包括夾持體安裝架、齒輪二、齒輪三、下夾持指、齒輪四、扭力彈簧、上夾持指，所述的齒輪二位于夾持體安裝架的內(nèi)部，通過鍵連接在連接螺桿上，所述的齒輪三通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的齒輪四為兩個(gè)，分別與上夾持指和下夾持指固連在一起，所述的上夾持指通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的下夾持指通過螺栓連接在夾持體安裝架上，所述的扭力彈簧的兩端分別固連在上夾持指和下夾持指上，用于使上夾持指和下夾持指復(fù)位。

使用時(shí)，外部動(dòng)力源使傳動(dòng)軸做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在傳動(dòng)軸上的o型滑塊向下移動(dòng)，安裝在o型滑塊兩側(cè)的連桿的夾角，隨著o型滑塊的移動(dòng)兩個(gè)連桿之間的夾角不斷減小，使與連桿相連接的滑塊向傳動(dòng)軸的軸線方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在滑塊上的夾持裝置也隨之移動(dòng)。

當(dāng)所要夾持的物體的直徑較大時(shí)，只需o型滑塊不斷下移，使安裝在滑塊上的夾持裝置朝傳動(dòng)軸的軸線方向移動(dòng)，最終緊緊的夾持住物體。需要放開物體時(shí)只需使傳動(dòng)軸做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩個(gè)夾持裝置分開，所夾持的物體便會(huì)自動(dòng)滑落；

當(dāng)所要夾持的物體直徑較小時(shí)，在o型滑塊向下移動(dòng)的同時(shí)，安裝在基座上的伺服電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，使安裝在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的h型架向上移動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在h型架兩側(cè)的齒條向上移動(dòng)，隨著o型滑塊不斷的向下移動(dòng)，帶動(dòng)安裝在滑塊上的夾持裝置移動(dòng)，夾持裝置上的齒輪一與齒條相嚙合，帶動(dòng)連接螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在連接螺桿上的齒輪二轉(zhuǎn)動(dòng)，使與齒輪二相嚙合的齒輪三開始轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)與上夾持指固連的齒輪四和與下夾持指固連的齒輪四開始轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使上夾持指與下夾持指之間的角度增大，隨著加持裝置的移動(dòng)，當(dāng)加持裝置上的齒輪一與限位裝置上的限位塊相接觸時(shí)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使安裝在h型架兩側(cè)的齒條向下移動(dòng)，從而使齒輪一與齒條脫離，并不再嚙合，這時(shí)上夾持指與下夾持指之間的角度達(dá)到最大，隨著傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，加持裝置繼續(xù)向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線方向移動(dòng)，使加持裝置兩端的上夾持指夾持住物體，完成直徑較小物體的夾持，當(dāng)松開夾持裝置所夾持的物體時(shí)，只需傳動(dòng)軸逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)加持裝置之間的距離不斷增大，使所夾持的物體自動(dòng)下滑，隨著兩個(gè)加持裝置之間的距離不斷增大，當(dāng)加持裝置上的齒輪一與限位裝置上的限位塊脫離時(shí)，在扭力彈簧的作用下，上夾持指與下夾持指恢復(fù)到初始位置。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過限位裝置的作用，可以調(diào)整加持裝置上的上夾持體與下夾持體之間的夾角，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直徑大小物體的抓取，在一個(gè)末端執(zhí)行器上實(shí)現(xiàn)了兩種方式的抓取提高了效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的夾持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的鎖緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例和圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1所示，一種可變姿態(tài)垃圾撿拾末端執(zhí)行器，其特征在于：包括機(jī)架1、連桿機(jī)構(gòu)2、限位裝置3、夾持裝置4、鎖緊裝置5，所述的機(jī)架1包括安裝板11、矩形凸臺(tái)12，所述的矩形凸臺(tái)12安裝在安裝板11上；所述的連桿機(jī)構(gòu)2安裝在安裝板11上，將傳動(dòng)軸21的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滑塊24的直線運(yùn)動(dòng)；所述的限位裝置3位于連桿機(jī)構(gòu)2的上方，用于鎖定齒輪一43使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的夾持裝置4為兩個(gè)，分別通過螺栓連接在滑塊24上，用于夾持物體；所述的鎖緊裝置5安裝在安裝板11的尾部，用于機(jī)械手與末端執(zhí)行器的連接；

如圖1所示，所述的連桿機(jī)構(gòu)2包括傳動(dòng)軸21、連桿22、o型滑塊23、滑塊24，所述的傳動(dòng)軸21安裝在導(dǎo)向塊52中，用于傳遞動(dòng)力；所述的o型滑塊23安裝在傳動(dòng)軸21上，并與傳動(dòng)軸21形成螺旋副；所述的滑塊24為兩個(gè)，對(duì)稱分布在安裝板11上，均與矩形凸臺(tái)12形成移動(dòng)副，用于安裝夾持裝置4；所述的連桿22為兩個(gè)，對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的兩側(cè)，其中一側(cè)連桿22的一端與滑塊24形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與o型滑塊23形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一側(cè)連桿22的一端與滑塊24形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與o型滑塊23形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。

如圖1、圖3所示，所述的鎖緊裝置5包括連接體51、導(dǎo)向塊52、可調(diào)螺栓53、止動(dòng)柱54、壓縮彈簧55，所述的連接體51上開設(shè)有導(dǎo)向槽511和臺(tái)階512以及安裝孔513，其通過螺栓連接在安裝板11上；所述的導(dǎo)向塊52的一端安裝在連接體51上，另一端通過螺栓連接在安裝板11上；所述的止動(dòng)柱54位于安裝孔513內(nèi)部，與安裝孔513形成移動(dòng)副；所述的可調(diào)螺栓53安裝在安裝孔513上，與安裝孔513形成螺旋副；所述的壓縮彈簧55位于安裝孔513中，其一端與可調(diào)螺栓53連接，另一端與止動(dòng)柱54相連接。

如圖1所示，所述的限位裝置3包括基座31、伺服電機(jī)32、h型架33、齒條34、u型架35、壓縮彈簧36、限位塊37，所述的基座31位于傳動(dòng)軸21的上部，通過螺栓連接在安裝板11上；所述的伺服電機(jī)32通過螺栓連接在基座31上，用于提供動(dòng)力；所述的h型架33安裝在伺服電機(jī)32的轉(zhuǎn)軸上，并與安裝板11形成移動(dòng)副，用于安裝齒條34；所述的齒條34為兩個(gè)，分別通過螺釘連接在h型架33的兩側(cè)；所述的壓縮彈簧36為四個(gè)，對(duì)稱安裝在u型架35上；所述的限位塊37為兩個(gè)，對(duì)稱安裝在u型架35上，均與u型架35形成移動(dòng)副,用于使齒輪一43停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1、圖2所示，所述的夾持裝置4包括夾持體一41、連接螺桿42、齒輪一43、夾持體二44，所述的齒輪一43通過鍵連接在連接螺桿42上；所述的夾持體一41與夾持體二44安裝在連接螺桿42的兩端；所述的夾持體一41與夾持體二44的結(jié)構(gòu)相同，通過螺栓連接在滑塊24上，其包括夾持體安裝架411、齒輪二412、齒輪三413、下夾持指414、齒輪四415、扭力彈簧416、上夾持指417，所述的齒輪二412位于夾持體安裝架411的內(nèi)部，通過鍵連接在連接螺桿42上，所述的齒輪三413通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的齒輪四415為兩個(gè)，分別與上夾持指417和下夾持指414固連在一起，所述的上夾持指417通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的下夾持指414通過螺栓連接在夾持體安裝架411上，所述的扭力彈簧416的兩端分別固連在上夾持指417和下夾持指414上，用于使上夾持指417和下夾持指414復(fù)位。

使用時(shí)，外部動(dòng)力源使傳動(dòng)軸21做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在傳動(dòng)軸21上的o型滑塊23向下移動(dòng)，安裝在o型滑塊23兩側(cè)的連桿22的夾角，隨著o型滑塊23的移動(dòng)兩個(gè)連桿22之間的夾角不斷減小，使與連桿22相連接的滑塊24向傳動(dòng)軸21的軸線方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在滑塊24上的夾持裝置4也隨之移動(dòng)。

當(dāng)所要夾持的物體的直徑較大時(shí)，只需o型滑塊23不斷下移，使安裝在滑塊24上的夾持裝置4朝傳動(dòng)軸21的軸線方向移動(dòng)，最終緊緊的夾持住物體。需要放開物體時(shí)只需使傳動(dòng)軸21做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩個(gè)夾持裝置4分開，所夾持的物體便會(huì)自動(dòng)滑落；

當(dāng)所要夾持的物體直徑較小時(shí)，在o型滑塊23向下移動(dòng)的同時(shí)，安裝在基座31上的伺服電機(jī)32開始運(yùn)轉(zhuǎn)，使安裝在伺服電機(jī)32轉(zhuǎn)軸上的h型架33向上移動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在h型架33兩側(cè)的齒條34向上移動(dòng)，隨著o型滑塊23不斷的向下移動(dòng)，帶動(dòng)安裝在滑塊24上的夾持裝置4移動(dòng)，夾持裝置4上的齒輪一43與齒條34相嚙合，帶動(dòng)連接螺桿42轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在連接螺桿42上的齒輪二412轉(zhuǎn)動(dòng)，使與齒輪二412相嚙合的齒輪三413開始轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)與上夾持指417固連的齒輪四415和與下夾持指414固連的齒輪四415開始轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使上夾持指417與下夾持指414之間的角度增大，隨著加持裝置4的移動(dòng)，當(dāng)加持裝置4上的齒輪一43與限位裝置3上的限位塊37相接觸時(shí)，伺服電機(jī)32轉(zhuǎn)動(dòng)使安裝在h型架33兩側(cè)的齒條34向下移動(dòng)，從而使齒輪一43與齒條34脫離，并不再嚙合，這時(shí)上夾持指417與下夾持指414之間的角度達(dá)到最大，隨著傳動(dòng)軸21的轉(zhuǎn)動(dòng)，加持裝置4繼續(xù)向轉(zhuǎn)動(dòng)軸21的軸線方向移動(dòng)，使加持裝置4兩端的上夾持指417夾持住物體，完成直徑較小物體的夾持，當(dāng)相松開夾持裝置4所夾持的物體時(shí)，只需傳動(dòng)軸21逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)加持裝置4之間的距離不斷增大，使所夾持的物體自動(dòng)下滑，隨著兩個(gè)加持裝置4之間的距離不斷增大，當(dāng)加持裝置4上的齒輪一43與限位裝置3中的限位塊37脫離時(shí)，在扭力彈簧416的作用下，上夾持指417與下夾持指414恢復(fù)到初始位置。