[實(shí)用新型]一種機(jī)械手爪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920455342.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN212020798U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成亮;張國(guó)慶;王立杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J15/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J15/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械手爪，涉及自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，能夠適配不同形狀和尺寸的物體，并且抓取動(dòng)作柔順，不易損傷物體。本發(fā)明包括：手爪、手爪抓取機(jī)構(gòu)、手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述手爪包括若干個(gè)手指，手爪抓取機(jī)構(gòu)控制各手指協(xié)同張開(kāi)和閉合，手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整手指之間的夾角以適應(yīng)不同形狀和尺寸的物體。本發(fā)明適用于不同形狀和尺寸的物體，具有良好的自適應(yīng)性，并且抓取動(dòng)作柔順，避免物體受損，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易于調(diào)速、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械手爪。

背景技術(shù)

機(jī)械手爪是一種能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。目前機(jī)械手爪主要存在以下問(wèn)題：（1）抓取自適應(yīng)性差，抓取目標(biāo)存在差異性，機(jī)械手難以適應(yīng)物體形狀，容易抓不住或者抓壞物體；（2）缺少抓取通用性，不同種類(lèi)的物體狀存在很大的區(qū)別，不同大小的物體需要的機(jī)械手的尺寸也不同，目前大部分的機(jī)械手爪只能抓取特定的某一類(lèi)物體，不具備抓取的通用性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用；（3）抓取柔順性差，目前機(jī)械手爪大部分采用的是剛性結(jié)構(gòu)，在抓取物體時(shí)沒(méi)有緩沖階段，而有些目標(biāo)物體較為柔軟或易破碎，容易碰傷目標(biāo)物體；（4）裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，制作加工成本高，難以推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種機(jī)械手爪，具有良好的自適應(yīng)性，能夠適配不同形狀和尺寸的目標(biāo)物體，并且抓取動(dòng)作柔順，不易損傷物體。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種機(jī)械手爪，包括：手爪、手爪抓取機(jī)構(gòu)、手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。手爪包括若干個(gè)手指，手爪抓取機(jī)構(gòu)控制各手指協(xié)同張開(kāi)和閉合，手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整手指之間的夾角以適應(yīng)不同形狀和尺寸的物體

進(jìn)一步的，手爪有三根手指，包括固定手指、第一活動(dòng)手指、第二活動(dòng)手指，第一活動(dòng)手指和第二活動(dòng)手指與手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的，手指轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、齒輪副、連桿。第一、第二活動(dòng)手指分別通過(guò)各自的連桿與主動(dòng)軸、從動(dòng)軸連接，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上安裝齒輪副，兩者通過(guò)齒輪副實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)軸通過(guò)齒輪副帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一活動(dòng)手指和第二活動(dòng)手指分別以主動(dòng)軸、從動(dòng)軸軸心為轉(zhuǎn)動(dòng)中心，相互靠近或遠(yuǎn)離。

進(jìn)一步的，齒輪副通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的輸出軸連接蝸桿，蝸桿和蝸輪嚙合，蝸輪連接并驅(qū)動(dòng)齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，手指由遠(yuǎn)指節(jié)、中指節(jié)、近指節(jié)依次連接組成，近指節(jié)位于指跟部位，遠(yuǎn)指節(jié)位于指尖部位。手爪抓取機(jī)構(gòu)包括推動(dòng)機(jī)構(gòu)和一系列推桿，所述推桿均安裝在指節(jié)外側(cè)，包括主動(dòng)桿和若干從動(dòng)桿。

主動(dòng)桿和推動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，主動(dòng)桿的另一端連接第一從動(dòng)桿，第一從動(dòng)桿的另一端連接第二從動(dòng)桿和第三從動(dòng)桿，第二從動(dòng)桿的另一端和近指節(jié)的底端連接，第三從動(dòng)桿的另一端和第四從動(dòng)桿連接。第四從動(dòng)桿為V形，V形的頂角和第三從動(dòng)桿連接，另外兩端和近指節(jié)與中指節(jié)連接的關(guān)節(jié)處，以及第五從動(dòng)桿分別連接，第五從動(dòng)桿還連接遠(yuǎn)指節(jié)的底端。

當(dāng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)上推時(shí)，主動(dòng)桿推動(dòng)從動(dòng)桿帶動(dòng)手指收攏；當(dāng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)下拉時(shí)，主動(dòng)桿牽引從動(dòng)桿拉動(dòng)手指張開(kāi)。因?yàn)槭种赴舾芍腹?jié)，并且指節(jié)的動(dòng)作由一系列連桿推動(dòng)，手指抓取物體的動(dòng)作柔順性強(qiáng)，相比剛性結(jié)構(gòu)手爪更能保護(hù)物體，避免物體損傷。

進(jìn)一步的，指節(jié)之間設(shè)置扭簧，使得手指成為欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，推動(dòng)機(jī)構(gòu)包括氣缸和小平臺(tái)，小平臺(tái)和氣缸的活塞桿連接，小平臺(tái)和主動(dòng)桿連接。氣缸的氣緩沖能進(jìn)一步加強(qiáng)動(dòng)作的柔順性，并且結(jié)構(gòu)緊湊。

進(jìn)一步的，當(dāng)抓取球狀物體時(shí)，三個(gè)手指之間的夾角為120°；當(dāng)抓取柱狀物體時(shí)，三個(gè)手指平行，其中兩個(gè)手指與第三個(gè)手指相對(duì)設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果是：