[發明專利]氣動手指夾持與指根轉位及電動指根轉動的敏捷機械手

有效

• 申請號: 201910355128.2
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN109910039B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 章軍;史曉斐;王強;唐正寧;呂兵
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種氣動手指夾持與指根轉位及電動指根轉動的敏捷機械手，包括固定板，其上表面安裝有絲桿軸電機，下表面通過導桿和底板連接，導桿上位于底板與固定板之間的部分通過直線軸承套設于運動板中，絲桿軸電機的絲桿軸上旋有固定在運動板中的絲桿螺母；還包括結構相同的一個固定手指和兩個轉位手指，固定手指連接在運動板底面一側的推桿固定板上，且沿與二個扭彈簧軸心線平行的水平軸轉動；轉位手指各連接在安裝于運動板底面另一側的旋轉推桿固定板上，且沿與二個扭彈簧軸心線平行的水平軸轉動的同時，沿與水平軸異面垂直的豎直軸等角位移相反方向轉動。本發明適應垂直、水平抓取各種形狀復雜的物體，抓取范圍廣轉動精度高，反應速度快。

技術領域

本發明涉及工業機械手技術領域，尤其是一種適用于食品、農產品、輕工產品的抓取、分揀等生產和物流領域的氣動手指夾持與指根轉位及電動指根轉動的敏捷機械手。

背景技術

針對輕工和食品行業的大規模生產狀況，為滿足形狀復雜、物性多樣的原材料、半成品、成品的物流和包裝的需要，為解決簡單勞動的用工成本高、勞動條件差等問題，需要物流抓取的末端抓持器。就抓取的復雜對象的種類：①形狀不規則的、大小差別大的物體(瓜果、蔬菜)；②易碎的脆性物體(禽蛋、玻璃陶瓷制品)；③易變形的軟性物體(面包、軟包裝物品)；④異形的、位置狀態混亂且難理順的物體(酒瓶、化妝品瓶)；從上可見，復雜對象的材料性質、形狀尺寸及位置狀態的差別較大。

目前，欠驅動機械手的手指部分為剛性變約束結構，每根手指共三個自由度。在單電機驅動下，未接觸被抓取物體時手指任意點的運動軌跡是固定不變的、會對小的被抓取物體的支撐面(如輸送帶)產生干涉。接觸被抓取物體時需要克服兩個扭彈簧作用，其作用點、作用力的大小方向不可改變。既不能適應前述被抓持復雜對象的形狀、尺寸不一致，又不能滿足接觸力不損壞且可靠抓持復雜對象的特殊性要求，同時還會對被抓持復雜對象產生較大沖擊。因此，剛性結構的欠驅動機械手適應性不好，不能有效地抓持前述的復雜對象。

發明內容

本申請人針對上述復雜的抓持對象，提供一種結構合理的氣動手指夾持與指根轉位及電動指根轉動的敏捷機械手，適應垂直、水平抓取各種形狀復雜的物體，抓取范圍廣，轉動精度高、反應速度快，有柔性自適應效果。

本發明所采用的技術方案如下：

一種氣動手指夾持與指根轉位及電動指根轉動的敏捷機械手，包括手掌部分、與手掌部分連接的手指部分；所述手掌部分的結構為：包括固定板，固定板的上表面安裝有絲桿軸電機，固定板的下表面通過兩根導桿和底板連接，底板與固定板平行設置，導桿上位于底板與固定板之間的部分通過直線軸承套設于運動板中，絲桿軸電機的絲桿軸上旋有固定在所述運動板中的絲桿螺母，絲桿軸電機通過絲桿螺母驅動運動板上下直線運動；所述手指部分的結構為：包括一根固定手指和兩根對稱設置的轉位手指，固定手指與轉位手指的結構相同，固定手指連接在安裝于運動板底面一側的推桿固定板上，且沿與二個扭彈簧軸心線平行的水平軸轉動；兩個轉位手指各連接在一塊安裝于運動板底面另一側的旋轉推桿固定板上，且沿與二個扭彈簧軸心線平行的水平軸轉動的同時，沿與水平軸異面垂直的豎直軸等角位移的、相反方向轉動。

作為上述技術方案的進一步改進：

推桿固定板通過螺釘固定在運動板底面上，兩個旋轉推桿固定板分別通過與其各自間隙配合的臺階形銷釘連接到運動板上；固定手指和轉位手指各自通過一根推桿分別連接在推桿固定板和推桿固定板上，所述推桿的上端通過其頂部圓柱段與推桿固定板或推桿固定板上的孔間隙配合、再螺母固定，所述推桿的下端與二力桿的一端鉸鏈連接。