[發(fā)明專利]一種用于抓取圓柱體物體的自適應機械手

無效

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• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103934828A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 高宏力;黃海鳳;郭亮;陳晨;張筱辰;趙彬;明濤;黃曉蓉;李世超;呂金洲
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J9/14
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發(fā)明涉及一種自適應機械手。

背景技術

隨著機器人技術的發(fā)展成熟，在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸應用機械手夾取物體，競技場上經(jīng)常要求機器手完成各種抓取動作.現(xiàn)有的機械手通常通過兩個手抓或夾緊臂將物體夾住，而實現(xiàn)對物體的抓取。對圓柱體物體，手臂沒有專門的對心機構，抓取物不能與機械手的中心自動對中，經(jīng)常會出現(xiàn)抓取后掉落的情況，造成二次抓取，大大減低工作效率，并且圓柱體物體初次抓取后改變了其放置方式，反而讓二次抓取的難度更大，在各種競技場合以及實際工業(yè)生產(chǎn)中，長時間的對準和掉落造成極大的時間浪費，在工業(yè)生產(chǎn)中大大提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種自適應機械手，該種機械手采用機械自適應的方式與圓柱體物體自動對中，抓取物體穩(wěn)定且迅速，抓取效率高。

本發(fā)明解決其技術問題，所采用的技術方案是：一種用于抓取圓柱體物體的自適應機械手，包括與機器人主體相連的氣缸，氣缸固定在“凸”字型的支架的頂部，氣缸向下伸出的缸桿端部通過鉸軸與橫向的兩根連桿的內端鉸接，兩根連桿的外端與縱向的搖臂桿的中部固定連接；搖臂桿的端部與豎向的手抓的上端固定連接；手抓的中上部與支架的側端部通過側鉸軸鉸接；其特征在于：所述的手抓的下端裝有自適應機構，自適應機構的具體結構為：

手抓的中下部呈內凹的“[”字型，豎向的自適應桿的中部通過銷釘鉸接在手抓下部橫桿的端部，自適應桿的上部和下部分別固定有軸承，自適應桿的上端部和下端部通過軸承安裝有圓球，自適應桿的上部和下部還通過彈簧與手抓下部的豎桿相連。

本發(fā)明的工作過程和原理是：

抓取圓柱物體時，機器人主體運動至物體附近并使氣缸基本位于被抓取物體的正上方；控制氣缸使缸桿伸出向下帶動兩根連桿內端向下運動，連桿的外端及四個手抓的上端向內伸縮，手抓的下端則向外張出，機器人控制機架向下運動使得四個手抓的下端處于被抓取圓柱體的圓周面。隨后，氣缸收縮，4個手抓合攏，其中一個手抓的一端的小圓球最先接觸到圓柱體的圓周面，隨即自適應桿繞銷釘旋轉，使該手抓的小圓球和軸承均貼近、擠壓圓柱體的圓周面，擠壓力指向圓柱體的中心，使圓柱體向機械手中心移動；圓球和軸承緊貼圓柱體的圓周面滾動，直到圓柱體與機械手支架的中心重同時小合，四個手抓的小圓球和軸承抵緊圓柱體，不再滾動，完成自適應夾取動作。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

手抓端部的自適應桿可沿縱向銷釘自由旋轉，從而自適應桿上的兩個圓球兩個軸承均能自動貼緊圓柱體的圓周面從多點向圓球施加擠壓力，在擠壓力的作用下，圓柱體向機械手中心移動，直到圓柱體與機械手支架的中心重合，實現(xiàn)夾取圓形物體時自動精確對中。在對中的過程中物體移動時與手抓之間發(fā)生的是相對滾動，摩擦力小，物體移動自如，能快速的實現(xiàn)對心且不損傷物體。同時對中完成后每個手抓有兩個點、兩條線，整個機械手共有八個點和八條線與被抓取物體自適應的貼緊，其抓取也牢固可靠、不易脫落。

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的立體結構示意圖。

圖1中標號13的為被抓取的圓柱體物體。

具體實施方式

實施例

圖1示出，本發(fā)明的一種具體實現(xiàn)方式是，一種用于抓取圓柱體物體的自適應機械手，包括與機器人主體相連的氣缸2，氣缸2固定在“凸”字型的支架1的頂部1a，氣缸2向下伸出的缸桿2a端部通過鉸軸3與橫向的兩根連桿4的內端鉸接，兩根連桿4的外端與縱向的搖臂桿5的中部固定連接；搖臂桿5的端部與豎向的手抓7的上端固定連接；手抓7的中上部與支架1的側端部通過側鉸軸6鉸接。其中所述的手抓7的下端裝有自適應機構，自適應機構的具體結構為：

手抓7的中下部呈內凹的“[”字型，豎向的自適應桿8a的中部通過銷釘8b鉸接在手抓7下部橫桿的端部，自適應桿8a的上部和下部分別固定有軸承8d，自適應桿8a的上端部和下端部通過軸承安裝有圓球8c，自適應桿8a的上部和下部還通過彈簧8e與手抓7下部的豎桿相連。