本发明涉及气动机器人领域，尤其涉及一种气动机器人手臂及其控制方法。
背景技术：
1、机械手臂是机器人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造上被广泛应用，而气动机器人手臂的工作原理主要基于压缩空气的动力，通过气动元件的控制来实现各种动作。
2、在公开号为cn115401787a的专利中便公开了一种大型预制件张拉气动机器人手臂，包括履带底盘、通讯模块、固定安装在履带底盘活动臂上的助力机械臂、控制系统以及固定安装在助力机械臂上的张拉千斤顶。
3、但是上述机器人手臂在使用时仍具有一定的缺陷，由于气动机器人手臂往往是采用气体作为动力源，而气体往往具有热胀冷缩的特性，在气动机器人手臂在寒冷环境中使用的过程中，往往会因气体的膨胀程度不够而导致机器人手臂在夹持物体的过程中，出现夹持不牢的情况。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种气动机器人手臂及其控制方法。
2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种气动机器人手臂，包括气泵和气缸，所述气泵设置在气缸的上方，气缸内滑动连接有第一活塞板，第一活塞板的底部固定连接有固定块，气缸的底部固定连接有底壳，底壳的两侧均转动安装有机械爪，固定块与机械爪传动连接，固定块的两侧均设置有限位组件，气缸的外侧设置有环形油箱，环形油箱用于对限位组件进行供油，气缸和环形油箱之间还设置有用于对气体进行加热的加热丝。
3、优选的，所述限位组件包括固定连接在底壳两侧内壁上的滑轨，滑轨内滑动连接有限位块，两个限位块对称固定连接在固定块的两侧，两个限位块相互远离的一端顶部均开设有凹槽，凹槽位于滑轨内，环形油箱的底部两侧均开设有润滑油管，两个润滑油管远离环形油箱的一端分别位于两个限位块顶部开设的凹槽的上方，润滑油管与环形油箱的连通处设置有电磁阀。
4、优选的，所述气缸的顶部固定连接有顶板，气缸的底部固定连接有底板，底壳的顶部壁板与底板固定连接，气泵固定连接在顶板上，底板和顶板相互靠近的一侧固定连接有多个用于加固的支撑杆，环形油箱的顶部和底部壁板分别与顶板和底板固定连接，环形油箱与气缸之间设置有夹缝，加热丝设置在该夹缝内，夹缝的底部两侧均连通有进风口，进风口设置在底板内，且进风口贯穿底板的侧壁，润滑油管开设在底板内。
5、优选的，所述气泵的一端与夹缝连通，气泵的另一端与气缸连通，且气泵的进气端和出气端可相互转换，第一活塞板的底部中心处固定连接有滑动柱，滑动柱远离第一活塞板的一端与固定块的顶部壁板固定连接，固定块的两侧固定连接有驱动柱，底壳的两侧均开设有条形槽，两个驱动柱分别滑动连接在两个条形槽内，驱动柱远离固定块的一端固定连接有驱动臂，驱动臂的底部设置有两个输出杆，两个输出杆分别转动连接有连接杆，两个连接杆固定连接在两个机械爪的侧边壁板上，两个驱动柱所传动连接的两个连接杆分别位于两个机械爪的两侧，底壳的两侧底部均固定连接有转动轴，机械爪的一端转动套接在转动轴的外侧。
6、优选的，所述底壳的内底部固定连接有回收箱体，回收箱体内开设有回收腔，两个滑轨分别延伸至回收箱体的底部，滑轨内侧设置有滑槽，限位块滑动连接在该滑槽内，滑槽的底部连通有回收油管，回收油管远离滑槽的一端与回收腔连通，且二者连通处设置有止逆阀，限位块的底部固定连接有连接板，连接板的底部固定连接有橡胶头，橡胶头用于挤压滑槽底部汇集的润滑油，限位块的顶部固定连接有挡板，挡板滑动连接在滑槽靠近固定块的一侧，且挡板的两侧壁板与滑槽的两侧壁板抵接。
7、优选的，所述回收箱体的底部升降安装有橡胶垫，橡胶垫的顶部固定连接有圆台，圆台的顶部嵌设有磁环，橡胶垫的底部设置有截面为弧形的凹面。
8、优选的，所述固定块的底部壁板活动抵接有抵接柱，回收腔的内部中心处固定连接有活塞筒，活塞筒内滑动连接有第二活塞板，抵接柱固定连接在第二活塞板的顶部中心处，第二活塞板的底部中心处固定连接有活塞柱，圆台固定连接在活塞柱远离第二活塞板的一端，第二活塞板的底部固定连接有弹簧，弹簧远离第二活塞板的一端固定连接在活塞筒的内底部壁板上。
9、优选的，所述活塞筒的外侧设置有环状的滤网，滤网与活塞筒之间设置有缓冲槽，缓冲槽的底部连通有出油管，出油管远离缓冲槽的一端与活塞筒连通，且二者连通处设置有单向进水阀，活塞筒的内底部壁板上连通有进油管，且二者连通处设置有单向出水阀，进油管远离活塞筒的一端与环形油箱连通，出油管开设在回收箱体的内底部壁板上。
10、优选的，所述底壳的一侧设置有加水管，加水管贯穿底壳的侧壁，加水管与回收腔连通，回收腔的底部一侧连通有排水管，加水管和排水管内均设置有栓塞。
11、优选的，一种气动机器人手臂的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
12、步骤一：通过气泵向气缸内供气，利用气压推动第一活塞板下降，第一活塞板通过滑动柱带动固定块下降，进而使得固定块带动驱动柱下降；
13、步骤二：驱动柱下降会带动驱动臂下降，驱动臂的下降会挤压连接杆，进而挤压机械爪，使得机械爪以转动轴为中心向着相互靠近的方向转动，实现夹取。
14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
15、1、本发明通过加热丝来对夹缝进行加热，一方面能够对进入到夹缝中的空气进行加热，有利于避免因外界大气中的空气寒冷而导致气体热胀冷缩的情况出现，另一方面也能够利用加热丝对气缸进行加热，使得气缸的温度趋于恒定，有效的保持气体的膨胀效率，有利于避免因气体热胀冷缩而导致气缸输出功率不足的情况出现，其次，利用加热丝的加热，还能够使得环形油箱内的润滑油的活性增高，有利于避免因气温过低而导致润滑油出现粘稠凝结的情况发生，进而使得该机械手在寒冷气候下依旧能够对滑轨和限位块进行充分的润滑。
16、2、本发明通过弹簧和磁环的设置，在固定块与抵接柱抵接之后，抵接柱被下压，在此过程中，第二活塞板会挤压弹簧，使得弹簧收缩，弹簧还能够对固定块起到缓冲的作用，使得气缸内的气体驱动第一活塞板下降的力更大，以此来使得气缸内的气压更高，通过增加气压的方式来提高机械爪对物品的加持力度，进而使得夹持的更稳定；由于磁环对底壳施加一个磁力，第二活塞板在下降的过程中还需要克服磁力做功，进一步加强气缸内气体的膨胀程度，利用气体的高压状态，来降低因气温导致气体的热胀冷缩，确保机械爪对物品进行有效的抓取工作。
17、3、本发明通过限位块和滑轨的设置，通过限位块和滑轨的滑动，能够有效的对固定块进行限位作用，使得固定块不会发生转动，进而降低连接杆、驱动臂和机械爪受到的非夹持方向的扭力，对连接杆、驱动臂和机械爪起到保护作用，同时驱动柱和条形槽的设置，也能够对固定块进行限位作用，进一步降低连接杆、驱动臂和机械爪受到的非夹持方向的扭力，进一步实现对连接杆、驱动臂和机械爪的保护作用，进而提高连接杆、驱动臂和机械爪的使用寿命。
1.一种气动机器人手臂，包括气泵(1)和气缸(14)，其特征在于：所述气泵(1)设置在气缸(14)的上方，气缸(14)内滑动连接有第一活塞板(16)，第一活塞板(16)的底部固定连接有固定块(18)，气缸(14)的底部固定连接有底壳(4)，底壳(4)的两侧均转动安装有机械爪(6)，固定块(18)与机械爪(6)传动连接，固定块(18)的两侧均设置有限位组件，气缸(14)的外侧设置有环形油箱(2)，环形油箱(2)用于对限位组件进行供油，气缸(14)和环形油箱(2)之间还设置有用于对气体进行加热的加热丝(15)。
2.根据权利要求1所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述限位组件包括固定连接在底壳(4)两侧内壁上的滑轨(21)，滑轨(21)内滑动连接有限位块(20)，两个限位块(20)对称固定连接在固定块(18)的两侧，两个限位块(20)相互远离的一端顶部均开设有凹槽(23)，凹槽(23)位于滑轨(21)内，环形油箱(2)的底部两侧均开设有润滑油管(19)，两个润滑油管(19)远离环形油箱(2)的一端分别位于两个限位块(20)顶部开设的凹槽(23)的上方，润滑油管(19)与环形油箱(2)的连通处设置有电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述气缸(14)的顶部固定连接有顶板(3)，气缸(14)的底部固定连接有底板(10)，底壳(4)的顶部壁板与底板(10)固定连接，气泵(1)固定连接在顶板(3)上，底板(10)和顶板(3)相互靠近的一侧固定连接有多个用于加固的支撑杆，环形油箱(2)的顶部和底部壁板分别与顶板(3)和底板(10)固定连接，环形油箱(2)与气缸(14)之间设置有夹缝，加热丝(15)设置在该夹缝内，夹缝的底部两侧均连通有进风口(11)，进风口(11)设置在底板(10)内，且进风口(11)贯穿底板(10)的侧壁，润滑油管(19)开设在底板(10)内。
4.根据权利要求3所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述气泵(1)的一端与夹缝连通，气泵(1)的另一端与气缸(14)连通，且气泵(1)的进气端和出气端可相互转换，第一活塞板(16)的底部中心处固定连接有滑动柱(17)，滑动柱(17)远离第一活塞板(16)的一端与固定块(18)的顶部壁板固定连接，固定块(18)的两侧固定连接有驱动柱(8)，底壳(4)的两侧均开设有条形槽，两个驱动柱(8)分别滑动连接在两个条形槽内，驱动柱(8)远离固定块(18)的一端固定连接有驱动臂(7)，驱动臂(7)的底部设置有两个输出杆，两个输出杆分别转动连接有连接杆(9)，两个连接杆(9)固定连接在两个机械爪(6)的侧边壁板上，两个驱动柱(8)所传动连接的两个连接杆(9)分别位于两个机械爪(6)的两侧，底壳(4)的两侧底部均固定连接有转动轴，机械爪(6)的一端转动套接在转动轴的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述底壳(4)的内底部固定连接有回收箱体(28)，回收箱体(28)内开设有回收腔，两个滑轨(21)分别延伸至回收箱体(28)的底部，滑轨(21)内侧设置有滑槽，限位块(20)滑动连接在该滑槽内，滑槽的底部连通有回收油管(32)，回收油管(32)远离滑槽的一端与回收腔连通，且二者连通处设置有止逆阀，限位块(20)的底部固定连接有连接板(25)，连接板(25)的底部固定连接有橡胶头(26)，橡胶头(26)用于挤压滑槽底部汇集的润滑油，限位块(20)的顶部固定连接有挡板(24)，挡板(24)滑动连接在滑槽靠近固定块(18)的一侧，且挡板(24)的两侧壁板与滑槽的两侧壁板抵接。
6.根据权利要求5所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述回收箱体(28)的底部升降安装有橡胶垫(13)，橡胶垫(13)的顶部固定连接有圆台(12)，圆台(12)的顶部嵌设有磁环(35)，橡胶垫(13)的底部设置有截面为弧形的凹面。
7.根据权利要求6所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述固定块(18)的底部壁板活动抵接有抵接柱(27)，回收腔的内部中心处固定连接有活塞筒(29)，活塞筒(29)内滑动连接有第二活塞板(33)，抵接柱(27)固定连接在第二活塞板(33)的顶部中心处，第二活塞板(33)的底部中心处固定连接有活塞柱(34)，圆台(12)固定连接在活塞柱(34)远离第二活塞板(33)的一端，第二活塞板(33)的底部固定连接有弹簧(30)，弹簧(30)远离第二活塞板(33)的一端固定连接在活塞筒(29)的内底部壁板上。
8.根据权利要求7所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述活塞筒(29)的外侧设置有环状的滤网(31)，滤网(31)与活塞筒(29)之间设置有缓冲槽，缓冲槽的底部连通有出油管(37)，出油管(37)远离缓冲槽的一端与活塞筒(29)连通，且二者连通处设置有单向进水阀，活塞筒(29)的内底部壁板上连通有进油管(36)，且二者连通处设置有单向出水阀，进油管(36)远离活塞筒(29)的一端与环形油箱(2)连通，出油管(37)开设在回收箱体(28)的内底部壁板上。
9.根据权利要求8所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：所述底壳(4)的一侧设置有加水管(5)，加水管(5)贯穿底壳(4)的侧壁，加水管(5)与回收腔连通，回收腔的底部一侧连通有排水管(22)，加水管(5)和排水管(22)内均设置有栓塞。
10.一种气动机器人手臂的控制方法，适用于权利要求9所述的一种气动机器人手臂，其特征在于：该控制方法包括以下步骤：
