[發(fā)明專利]機(jī)械爪及工業(yè)機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010512950.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111716383B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳新;周元玲;趙乾柏;李旺旺
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南人文科技學(xué)院
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J18/02
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發(fā)明公開了一種機(jī)械爪及工業(yè)機(jī)器人。機(jī)械爪，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有用于動力輸出的傳動輪組、伸出至殼體外并用于相互配合抓取物品的第一爪臂組件和第二爪臂組件、以及處于傳動輪組與第一爪臂組件之間的用于傳遞扭矩的飛輪組件，第一爪臂組件與第二爪臂組件采用齒輪嚙合連接以實(shí)現(xiàn)同步向內(nèi)運(yùn)動抓取物品或同步向外運(yùn)動釋放物品，飛輪組件與第一爪臂組件傳動連接，傳動輪組驅(qū)動飛輪組件運(yùn)動并由飛輪組件帶動第一爪臂組件運(yùn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第一爪臂組件和第二爪臂組件之間的抓取動作或釋放動作，飛輪組件上設(shè)有用于第一爪臂組件與第二爪臂組件之間的抓取力大于預(yù)定值時使飛輪組件與傳動輪組和/或第一爪臂組件臨時脫離的扭矩保護(hù)機(jī)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械人抓取技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種機(jī)械爪。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述機(jī)械爪的工業(yè)機(jī)器人。

背景技術(shù)

機(jī)械爪，又稱機(jī)器人手爪，一種可以實(shí)現(xiàn)類似于人手功能的機(jī)器人部件，機(jī)器人手爪是用來握持工件或工具的部件，是重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一。

根據(jù)所需要握持的工件形狀不同，機(jī)器人手爪可以分為多種類型，包括：機(jī)器手爪，又稱機(jī)器夾鉗，包括2指、3指或變形指；帶有磁吸盤、焊槍等的特殊手爪；通用手爪，包括2指到5指。

對于具有抓取功能的機(jī)器人手爪，針對于不同的抓取對象需要設(shè)定特定的抓取力度，力度過大容易造成能耗損失同時也容易使抓取對象破損，而力度過小容易導(dǎo)致抓取穩(wěn)定性變差進(jìn)而導(dǎo)致掉落。因此機(jī)器人手爪的抓取力度的精確控制，是本領(lǐng)域的一個技術(shù)難點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，對于機(jī)器人手爪的抓取力度的精確控制，一般采用傳感器與電氣控制，而采用該方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，并且一旦某個傳感器或者電氣部分出現(xiàn)故障，容易導(dǎo)致抓取力度時控，造成工件的損傷，嚴(yán)重的容易造成周邊及周邊人員的損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種機(jī)械爪及工業(yè)機(jī)器人，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，采用電氣控制機(jī)械人手爪的抓取力度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、故障率高的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種機(jī)械爪，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有用于動力輸出的傳動輪組、伸出至殼體外并用于相互配合抓取物品的第一爪臂組件和第二爪臂組件、以及處于傳動輪組與第一爪臂組件之間的用于傳遞扭矩的飛輪組件，第一爪臂組件與第二爪臂組件采用齒輪嚙合連接以實(shí)現(xiàn)同步向內(nèi)運(yùn)動抓取物品或同步向外運(yùn)動釋放物品，飛輪組件與第一爪臂組件傳動連接，傳動輪組驅(qū)動飛輪組件運(yùn)動并由飛輪組件帶動第一爪臂組件運(yùn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第一爪臂組件和第二爪臂組件之間的抓取動作或釋放動作，飛輪組件上設(shè)有用于第一爪臂組件與第二爪臂組件之間的抓取力大于預(yù)定值時使飛輪組件與傳動輪組和/或第一爪臂組件臨時脫離的扭矩保護(hù)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，第一爪臂組件包括轉(zhuǎn)動連接于殼體內(nèi)的第一爪軸以及固定于第一爪軸上并隨第一爪軸轉(zhuǎn)動的第一爪臂單元，多個第一爪臂單元沿第一爪軸的軸向間隔排布；第二爪臂組件包括轉(zhuǎn)動連接于殼體內(nèi)的第二爪軸以及固定于第二爪軸上并隨第二爪軸轉(zhuǎn)動的第二爪臂單元，多個第二爪臂單元沿第二爪軸的軸向間隔排布；第一爪臂單元與第二爪臂單元一一對應(yīng)布設(shè)。

進(jìn)一步地，飛輪組件包括轉(zhuǎn)動連接于殼體內(nèi)的飛輪軸以及固接于飛輪軸上的飛輪單元，多個飛輪單元沿飛輪軸的軸向間隔排布；飛輪單元與第一爪臂單元一一對應(yīng)布設(shè)且傳動連接。

進(jìn)一步地，飛輪單元包括固接在飛輪軸上的盤體以及環(huán)繞于盤體外的齒輪環(huán)，傳動輪組傳動連接在飛輪軸和/或盤體上，齒輪環(huán)的外環(huán)齒與第一爪臂單元嚙合連接；扭矩保護(hù)機(jī)構(gòu)包括由齒輪環(huán)的內(nèi)環(huán)面沿徑向向內(nèi)延伸的第一環(huán)形臺階邊和第一限位件、由盤體的外緣面沿徑向向外延伸的第二環(huán)形臺階邊以及處于第二環(huán)形臺階邊與第一限位件之間的第一彈性件，第一環(huán)形臺階邊與第二環(huán)形臺階邊采用平面齒嚙合或錐面齒嚙合，第一環(huán)形臺階邊與第一限位件沿齒輪環(huán)的軸向間隔布設(shè)且間隔距離大于第二環(huán)形臺階邊的最大厚度，以限制齒輪環(huán)相對于盤體的軸向移動范圍并使齒輪環(huán)與盤體之間留有使齒輪環(huán)脫開與盤體的嚙合連接的活動空間。