[實用新型]一種單驅動三指機械抓手

有效

• 申請號: 201921936679.X
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN211541274U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 莫海軍;陳杰;王順棟;凌濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J15/02;B25J13/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

一種單驅動三指機械抓手。該機械抓手包括抓手基座、驅動模塊，三組手指模塊和壓力傳感器。抓手基座為柱形空心腔體，一端設有若干連接孔與機器人末端的法蘭盤連接，另一端為抓手手掌；手指模塊由指中四連桿機構和指尖構成，三組手指模塊圓周等距連接在抓手基座的外側；驅動模塊設于抓手基座空腔內部，由電機、聯軸器、絲杠軸、絲杠滑塊和滑塊連桿組成；壓力傳感器設于抓手手掌和各指尖的抓取接觸面上。通過單個電機的驅動使絲杠滑塊上下往復運動，從而驅動四連桿機構和指尖，使指尖完成開合抓取的動作；由抓手上的壓力傳感器發出的信號控制抓手抓取物體。該實用新型可通過單一動力源驅動機械抓手進行準確開合，結構與控制簡單，抓取穩定性良好。

技術領域

本實用新型涉及機械手技術領域，尤其是涉及一種單驅動三指機械抓手。

背景技術

隨著現代科技的智能化發展，越來越多的機器人應用于工業生產制造、危險作業、能源探測等各個領域，機器人的抓取裝置也迅速發展起來。現有技術中，機器人的抓取裝置眾多。主要有兩指開合式抓取裝置，這種抓取裝置結構和控制簡單，大量應用于對已工件定位的夾取；但只能抓取指定規則的物體，通用性差，且可靠性難以保證。還有三指或三指以上的靈巧手抓取裝置，這類仿生抓取裝置自由度高，所以抓取靈活性高，通用性好；但是這樣的靈巧手抓取裝置也需要眾多驅動源，使得設備的開發難度大、制作成本高；而且結構與控制復雜，剛度有限，負載能力弱。

實用新型內容

本實用新型針對上述技術中存在的問題，提供一種單驅動三指機械抓手。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種單驅動三指機械抓手，包括抓手基座、驅動模塊，三組手指模塊和壓力傳感器；所述抓手基座一端設有若干連接孔與機器人末端的法蘭盤連接，另一端為抓手手掌；所述驅動模塊由電機、聯軸器、絲杠軸、絲杠滑塊和滑塊連桿組成，設于抓手基座空腔內部；所述三組手指模塊由指中四連桿機構和指尖構成，所述滑塊連桿與指中四連桿機構中的上搖桿鉸接，所述指中四連桿機構的下搖桿與指尖固定連接；所述三組手指模塊圓周等距分布在抓手基座的外側；所述抓手手掌和各指尖的抓取接觸面上設有壓力傳感器。

進一步地，所述抓手基座為柱形空心腔體，腔體圓周等距分布設有三個條狀切口，條狀切口上側和下側設有基座上鉸支座和基座下鉸支座。

進一步地，所述三組手指模塊中電機豎直安裝于抓手手掌的上部，電機軸與絲杠軸通過聯軸器連接，絲杠滑塊中間設有與絲杠軸配合的螺紋孔，絲杠滑塊圓周等距分布有三組鉸支座，所述三組鉸支座分別與三組滑塊連桿鉸接。

進一步地，所述三組手指模塊中的上搖桿的兩端設有上搖桿鉸支座A和上搖桿鉸支座B，中部設有固定的延伸桿，延伸桿端部設有上搖桿鉸支座C，所述上搖桿鉸支座C與滑塊連桿鉸接，所述指中四連桿機構由上搖桿、連桿二、下搖桿和抓手基座組成；所述上搖桿的鉸支座B與連桿二的一端鉸接，連桿二的另一端與下搖桿其中一端的鉸支座鉸接，下搖桿另一端的鉸支座與抓手基座的基座下鉸支座鉸接；所述指尖的指根端固定連接（具體為指尖通過螺釘固定于下搖桿的下部）在下搖桿的下部，指尖的抓取接觸面朝向抓手基座的軸線處。

進一步地，所述驅動模塊中的滑塊連桿的一端與絲杠滑塊的鉸支座鉸接，另一端與上搖桿的鉸支座C鉸接，上搖桿的鉸支座A與基座上鉸支座鉸接；所述絲杠軸、絲杠滑塊、滑塊連桿、上搖桿和抓手基座形成搖桿滑塊機構，其中主動件為絲杠滑塊，從動件為上搖桿；所述絲杠滑塊的上下移動驅動上搖桿的定軸擺動。

進一步地，所述上搖桿、連桿二、下搖桿、抓手基座形成雙搖桿機構，其中上搖桿為主動件，下搖桿為從動件；所述指尖通過下搖桿的擺動帶動指尖進行開合動作。

進一步地，所述壓力傳感器分為手指壓力傳感器和手掌壓力傳感器，兩者皆為薄膜式壓力傳感器；所述手指壓力傳感器設于各指尖的內側抓取接觸面上，所述手掌壓力傳感器設于抓手手掌的下部抓取接觸面的中心處。