[實(shí)用新型]一種單電機(jī)控制可張合機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922055460.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN211729217U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪松;宋曉娟;呂書鋒;任月穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J15/02
• 分類號(hào): B25J15/02;B25J15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型提供了一種單電機(jī)控制可張合機(jī)械手，包括電機(jī)、固定套筒、牽引機(jī)構(gòu)、鋼絲繩和機(jī)械手爪。電機(jī)安裝于固定套筒上方；固定套筒為內(nèi)鏤空的矩形長筒，其內(nèi)裝有由電機(jī)控制的牽引機(jī)構(gòu)；鋼絲繩連接于牽連機(jī)構(gòu)與機(jī)械手爪上；四個(gè)機(jī)械手爪分別安裝于固定套筒的四個(gè)側(cè)面上。工作時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固定套筒內(nèi)的牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，牽引機(jī)構(gòu)通過鋼絲繩連接帶動(dòng)機(jī)械手爪收縮與張開，機(jī)械手爪上安裝有輔助機(jī)械手爪張開并保持張開狀態(tài)的拉簧。本裝置通過單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了和人手一樣的抓取與松開動(dòng)作，可安裝于各種機(jī)械設(shè)備上，如各種機(jī)械手臂、無人機(jī)等，用途廣泛，特別是對(duì)于一些人力不易達(dá)到或者危險(xiǎn)的位置，本實(shí)用新型的單電機(jī)控制可張合機(jī)械手更具有推廣和實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械手領(lǐng)域，具體而言，涉及一種由單個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制的四爪機(jī)械手。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的大部分機(jī)械手設(shè)計(jì)復(fù)雜，需要多個(gè)電機(jī)控制或者需要配合專業(yè)機(jī)械臂使用，使用要求多，如需要大功率輸入，需要特定條件等，在很多條件簡陋且只要求實(shí)現(xiàn)簡單抓取任務(wù)的場合不適用。本單電機(jī)控制可張合機(jī)械手采用單一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鋼絲繩帶動(dòng)機(jī)械手爪的張合來完成簡單的抓取動(dòng)作，使用條件簡單，完成過程簡單，適合于普遍的簡單抓取任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種只需要單個(gè)電機(jī)控制就可以完成抓取和張開動(dòng)作的機(jī)械手，使用簡單，用途廣泛。

本實(shí)用新型提供了一種單電機(jī)控制可張合機(jī)械手，包括電機(jī)、固定套筒、牽引機(jī)構(gòu)、鋼絲繩和機(jī)械手爪。電機(jī)與固定套筒內(nèi)的牽引機(jī)構(gòu)連接，牽引機(jī)構(gòu)與機(jī)械手爪通過鋼絲繩連接，機(jī)械手爪分別安裝在固定套筒的四個(gè)側(cè)面上，工作時(shí)電機(jī)帶動(dòng)牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，牽引機(jī)構(gòu)通過鋼絲繩帶動(dòng)機(jī)械手爪完成收縮抓取和舒張放開的動(dòng)作。

進(jìn)一步地，牽引機(jī)構(gòu)包括螺旋導(dǎo)桿與螺旋套件，螺旋導(dǎo)桿安裝于電機(jī)上，跟隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋套件外套在螺旋導(dǎo)桿上，通過螺紋連接在螺旋導(dǎo)桿上上下運(yùn)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)螺旋導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋套件由于固定套筒內(nèi)的卡板限制了其轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在螺旋導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋套件隨螺紋旋動(dòng)在螺旋導(dǎo)桿上上下移動(dòng)。

進(jìn)一步地，機(jī)械手爪包括連接桿一、連接桿二、抓板和彈簧。連接桿一的上端與固定在固定套筒上的支座連接，可繞支座軸旋轉(zhuǎn)，連接桿一的下端與連接桿二的上端連接，可繞連接軸旋轉(zhuǎn)；連接桿二的上端與連接桿一的下端連接，可繞連接軸旋轉(zhuǎn)，連接桿二的下端與固定在抓板上的支座連接，可繞支座軸旋轉(zhuǎn)；彈簧上端與連接桿二的尾部連接，彈簧下端與抓板連接。

進(jìn)一步地，牽引機(jī)構(gòu)通過鋼絲繩與機(jī)械手爪連接。鋼絲繩包括鋼絲繩一與鋼絲繩二。鋼絲繩一的上端固定于螺旋套件外壁，由螺旋套件外壁開始穿過固定套筒外壁上端的鋼絲繩孔以及固定在固定套筒外壁上的定滑輪，其下端固定于機(jī)械手爪連接桿一與連接桿二連接處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。鋼絲繩二的上端固定于螺旋套件外壁的底端，由螺旋套件外壁底端開始穿過固定套筒外壁底部的鋼絲繩孔并繞過連接桿一與連接桿二的連接軸，最終固定于機(jī)械手爪抓板的下端。

進(jìn)一步地，螺旋套件在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩一的上端固定點(diǎn)的位置始終低于固定套筒外壁上端的鋼絲繩孔。

進(jìn)一步地，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋套件下降時(shí)鋼絲繩一被拉伸，鋼絲繩二放松，機(jī)械手爪連接桿件一張開，機(jī)械手手爪在拉簧作用下保持張開狀態(tài)，彈簧保持原長，此時(shí)機(jī)械手張開，在螺旋套件下降到最下端時(shí)機(jī)械手達(dá)到最大張開狀態(tài)，即電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋套件下降時(shí)可通過鋼絲繩帶動(dòng)機(jī)械手爪張開即實(shí)現(xiàn)松開動(dòng)作。

進(jìn)一步地，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋套件上升時(shí)鋼絲繩一放松，鋼絲繩二被拉伸，機(jī)械手手爪連接桿件一在重力作用以及鋼絲繩一所給約束力作用下閉合，同時(shí)鋼絲繩二拉動(dòng)機(jī)械手抓板閉合，在螺旋套件上升到最上端時(shí)候機(jī)械手達(dá)到最大閉合狀態(tài)，即電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺旋套件上升時(shí)可通過鋼絲繩帶動(dòng)機(jī)械手爪收縮即實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作。