[發明專利]自適應欠驅動機器人夾爪

有效

• 申請號: 201810040148.6
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108214534B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 康熙;宋亞慶;羅荻洲;閆浩
• 申請（專利權）人: 深圳市大寰機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J15/10;B25J15/00
• 代理公司: 深圳市深弘廣聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44449
• 代理人: 向用秀

本發明公開了一種自適應欠驅動機器人夾爪，包括夾爪殼體、驅動模塊和手指模塊；夾爪殼體包括夾爪前殼體、夾爪后殼體和固定法蘭，夾爪前殼體與夾爪后殼體相連，并與固定法蘭通過螺栓連接；驅動模塊設置在夾爪殼體內，包括驅動電機、動力傳動裝置和驅動桿，驅動電機驅動驅動桿作同步直線運動，并且通過動力傳動裝置傳遞力矩；手指模塊包括第一手指模塊和第二手指模塊，第一手指模塊和第二手指模塊均設置有第一指段和第二指段，第一指段和第二指段通過自適應連接桿系和平行連桿系與驅動桿鉸接；由驅動桿驅動運動。本發明根據物品的外形不同進行不同方式的抓取，適用于不同場景的需求，夾取范圍和夾持力大，抓取物品更加方便。

技術領域

本發明屬于機器人夾爪領域，具體地說是一種自適應欠驅動機器人夾爪。

背景技術

現有的工業夾爪大多采用末端平行的夾持方式，這種夾持方式抓持穩定、加工成本低，然而它們往往只能抓取特定種類的物體，自由度很少，夾持方式是一對一設立的，不能夾取其他種類的物品；為了解決這種問題，具有自適應抓持功能的夾爪應運而生。自適應機器人夾爪被設計地更加靈活，在抓持物體時，可以根據目標物體幾何形狀和所在位置的不同，進行平行抓持或包絡抓持。平行抓持指的是在抓取小尺寸物體或者具有對立面的較大物體過程中，夾爪手指的末端指段保持平行進行抓持；包絡抓持指的是用夾爪手指的多個指段包絡目標物體，通過多點接觸穩定地進行抓持。相應地，這些夾爪由于自由度和驅動器的增多，導致機械結構和控制系統變得更加復雜，剛度降低，抓取力變小，成本大幅增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自適應欠驅動機器人夾爪，融合了現有技術的優點，更加靈活、穩定和有力；本發明所公開的夾爪利用單驅動實現夾爪的手指模塊的自適應抓持的功能，根據不同場景的抓取需求，進行平行抓持或包絡抓持，適用范圍廣泛。

為了實現上述目的，本發明公開了一種自適應欠驅動機器人夾爪，包括夾爪殼體、驅動模塊和手指模塊；

所述夾爪殼體包括夾爪前殼體、夾爪后殼體和固定法蘭，所述夾爪前殼體與所述夾爪后殼體相連，并與所述固定法蘭通過螺栓連接；

所述驅動模塊設置在所述夾爪殼體內，包括驅動電機、動力傳動裝置和驅動桿，所述驅動電機驅動所述驅動桿作同步直線運動，并且通過所述動力傳動裝置傳遞力矩；

所述手指模塊包括第一指段和第二指段，所述手指模塊通過自適應連桿系和平行連桿系與所述驅動桿鉸接；由所述驅動桿驅動運動。

進一步，所述第一指段包括第一指段桿和第一指段桿連接軸，所述第一指段桿底端通過第一指段桿連接軸鉸接在所述夾爪殼體上；所述第二指段包括第二指段桿、第二指段桿連接軸和指套，所述第二指段桿通過第二指段桿連接軸鉸接在所述第一指段桿的頂端，所述指套固定在所述第二指段桿上。

進一步，所述自適應連桿系包括曲柄驅動桿、曲柄、第一曲柄連接軸、第二曲柄連接軸和曲柄連桿，所述曲柄驅動桿通過曲柄驅動桿連接軸與所述驅動桿鉸接在一起，所述曲柄驅動桿的上端通過所述第一曲柄連接軸鉸接于所述曲柄；所述曲柄的一端通過所述第一指段桿連接軸與所述第一指段桿的底端鉸接，另一端通過第二曲柄連接軸與所述曲柄連桿的底端鉸接；所述曲柄連桿的上端通過曲柄連桿連接軸鉸接于所述第二指段桿上。

進一步，所述平行連桿系包括平行連桿固定架、平行連桿、平行連桿連接軸、滑桿和滑桿連接軸，所述平行連桿固定架固定在所述夾爪殼體上，所述平行連桿通過所述平行連桿連接軸連接在所述平行連桿固定架上，所述滑桿與所述平行連桿組成移動副，所述滑桿頂端通過滑桿連接軸與所述第二指段桿連接。

進一步，所述平行連桿通過彈性元件與所述滑桿連接，所述滑桿沿所述平行連桿軸線方向有移動自由度；所述彈性元件為拉簧、壓簧、片簧和扭簧中的一種，設置在所述平行連桿上；所述滑桿連接軸與所述曲柄連桿連接軸的排布方式為同軸排布和不同軸排布中的一種。