[實用新型]一種三自由度抓蛋機械手

有效

• 申請號: 201420287899.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203875893U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 毛立民;李健;田津宏;田勁松
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海高威科電氣技術有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J15/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;包雅芬

技術領域

本實用新型涉及一種用于抓取禽蛋的機械手裝置，屬于機械設備技術領域。

背景技術

目前，對物品的夾取技術的發展已經較為成熟，各種尺寸的物體都能順利的夾取。但是，對于禽蛋的夾取還有較高的難度，主要由于禽蛋易碎，并且表面為不規則的曲面，這給夾取裝置的設計帶來了難度。普通夾取裝置不能很好地的夾緊禽蛋，禽蛋容易脫落，導致夾取失敗。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種不僅能順利抓取禽蛋，還可以將禽蛋在夾取后進行旋轉，使禽蛋大端面朝下，然后整齊擺放的機械手裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種三自由度抓蛋機械手，其特征在于：包括電動夾持器，旋轉擺臺設于電動夾持器上，步進電機與電動夾持器固定連接；電動夾持器下方的一對執行滑塊分別連接相對設置的一對撥叉，撥叉內側設有弧形夾爪；步進電機連接驅動帶輪，驅動帶輪通過傳動帶連接從動帶輪，從動帶輪通過旋轉模塊連接撥叉和弧形夾爪；撥動片一端連接驅動帶輪，撥動片另一端連接從動帶輪。

優選地，所述旋轉擺臺通過連接板設于所述電動夾持器上。

優選地，所述弧形夾爪的內弧面設有橡膠。

優選地，所述步進電機的軸上設有軸套，軸套上設有方形槽；螺釘一端設于方形槽內，螺釘另一端設于所述驅動帶輪內；擋板固定于驅動帶輪上，所述撥動片一端連接擋板。

優選地，所述旋轉模塊包括第一軸和第二軸，第一軸、第二軸均設于撥叉上，主動齒輪和所述從動帶輪均設于第一軸上，從動齒輪和所述弧形夾爪均設于第二軸上，主動齒輪和從動齒輪嚙合。

本實用新型提供的三自由度抓蛋機械手由傳感器識別禽蛋的具體位置，然后機械手被驅動至禽蛋正上方，然后調整機械手的夾爪的方位角，使夾爪的對稱面與禽蛋的豎直中心面重合，并驅動機械手下降到使夾爪的水平對稱軸與禽蛋水平中心面重合的位置，最后由電動夾持器收緊夾爪，緊緊地的夾住禽蛋。旋轉模塊則將禽蛋按擺放要求旋轉。

本實用新型提供的裝置克服了現有技術的不足，結構簡單，可三自由度變換實現對禽蛋的抓取和擺放，滿足工廠集體包裝禽蛋的流產線需求。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的三自由度抓蛋機械手示意圖；

圖2為步進電機與驅動帶輪連接處示意圖；

圖3為從動帶輪與弧形夾爪連接的旋轉模塊示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

圖1為本實用新型提供的三自由度抓蛋機械手示意圖，所述的三自由度抓蛋機械手包括電動夾持器3，旋轉擺臺5通過連接板4裝在電動夾持器3上，旋轉擺臺5可驅動電動夾持器3進行旋轉，步進電機6與電動夾持器3固定連接，隨電動夾持器3一起運動。電動夾持器3下方的執行滑塊分別連接相對設置的一對撥叉2，撥叉2內側設有弧形夾爪11，并在弧形夾爪11的內弧面粘上橡膠材質，可以增大與禽蛋表面的摩擦力，防止禽蛋在重力作用下滑落。步進電機6連接驅動帶輪7，驅動帶輪7通過傳動帶連接從動帶輪9，從動帶輪9通過旋轉模塊連接撥叉2和弧形夾爪11。

本實用新型提供的三自由度抓蛋機械手包含旋轉擺臺5、電動夾持器3、旋轉模塊三大部分，完成3個不同自由度的運動要求(按圖1所示箭頭運動)，分別完成2個旋轉和1個平移運動。置于上方的旋轉擺臺5，在被擺放到禽蛋1正上方之后，由傳感器識別禽蛋1所處空間位置和長軸的方位角，進而旋轉一定角度，并驅動弧形夾爪11旋轉，此時第一個旋轉自由度運動完成。然后機械手開始下降，當下降到弧形夾爪11的水平軸與禽蛋水平對稱面重合時，禽蛋已經處于其夾持范圍內，信號輸入驅動電動夾持器3收緊弧形夾爪11，夾緊禽蛋1，此時第二個平移自由度運動完成。最后通過調節機械手到禽蛋收納盒處，步進電機6識別輸入信號，根據信號源執行±90°的旋轉，從而驅動弧形夾爪11旋轉，使得禽蛋1大端面(即禽蛋曲率半徑較大的一端)朝下，然后擺放到收納盒內。

電動夾持器3的執行滑塊的運動為對稱運動，即兩滑塊同步靠近和遠離，距離相同，這樣也減少了設計的復雜性。在確定弧形夾爪11的動程時，需要保證初始狀態下，弧形夾爪11的實際距離大于禽蛋1的短軸長，并預留有一定的間隙，以確保機械手下降時，不會觸碰禽蛋1，造成禽蛋1破碎。確定弧形夾爪11動程的另一個因素是夾住禽蛋1時弧形夾爪11的最短距離，由于禽蛋1大小不一，所以短軸長度也不一，所以弧形夾爪11的最小距離需要保證能夾緊所有禽蛋1。