[發(fā)明專利]一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010588691.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111687871B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉新華;華德正;郝敬賓;郭瀟檣;方淙敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發(fā)明公開了一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手，包括多個外形呈長方體形狀、內(nèi)部中空的關(guān)節(jié)線圈以及固定連接在關(guān)節(jié)線圈寬度方向一側(cè)側(cè)壁上的組合片，相鄰組合片轉(zhuǎn)動連接，關(guān)節(jié)線圈寬度方向一端的端部內(nèi)壁上下各開設(shè)有一條沿長度方向的滑槽，另一端的端部嵌設(shè)有擋板，關(guān)節(jié)線圈內(nèi)設(shè)置有制動滑塊、彈簧、剛體曲帶、永磁體，制動滑塊卡入滑槽中，彈簧兩端分別頂住滑塊和關(guān)節(jié)線圈內(nèi)壁，剛體曲帶并行設(shè)置有兩條，剛體曲帶的一端與擋板固定，連接板插入兩條剛體曲帶之間，剛體曲帶的內(nèi)壁上均勻設(shè)置一排三角齒，三角齒與卡舌嚙合。本發(fā)明通過組合片將多個關(guān)節(jié)線圈進(jìn)行串聯(lián)組合，構(gòu)成仿生機(jī)械手，可實現(xiàn)多角度彎曲運動，能夠?qū)崿F(xiàn)對不規(guī)則物體的抓取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)器人抓手，具體涉及一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手，屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，機(jī)器人抓手具有多種不同的驅(qū)動方式，如電動機(jī)驅(qū)動、液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動以及智能材料驅(qū)動。電動機(jī)驅(qū)動應(yīng)用較早，適應(yīng)范圍廣泛，但是抓手的多角度彎曲需要配備較多的電動機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計難以簡化；液壓與氣壓驅(qū)動能夠使抓手產(chǎn)生靈活的彎曲角度，但是需要配備相應(yīng)復(fù)雜的液壓與氣壓設(shè)備，成本較高，不易集成化處理且驅(qū)動滯后時間較長；智能材料驅(qū)動發(fā)展不是很成熟，對工業(yè)高效率、高強(qiáng)度的應(yīng)用還存在問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手，結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)多角度彎曲來抓取物體。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手，包括底座，還包括多個外形呈長方體形狀、內(nèi)部中空的關(guān)節(jié)線圈以及固定連接在所述關(guān)節(jié)線圈寬度方向一側(cè)側(cè)壁上的組合片，相鄰組合片之間轉(zhuǎn)動連接，所述關(guān)節(jié)線圈寬度方向一端的端部內(nèi)壁上下各開設(shè)有一條沿長度方向的滑槽，所述關(guān)節(jié)線圈寬度方向另一端的端部嵌設(shè)有擋板，所述關(guān)節(jié)線圈內(nèi)設(shè)置有制動滑塊、彈簧、剛體曲帶、永磁體，所述制動滑塊包括一體成型的上支撐部分、卡舌和下支撐部分，上支撐部分和下支撐部分對稱固定在卡舌兩側(cè)且分別卡在所述滑槽中，所述永磁體嵌入所述滑槽中，且永磁體與所述關(guān)節(jié)線圈的內(nèi)壁之間保持一定距離，所述卡舌的中心位置通過連接板與所述永磁體固定連接，所述彈簧的兩端分別頂住所述制動滑塊與所述關(guān)節(jié)線圈內(nèi)壁，所述剛體曲帶的一端與相鄰關(guān)節(jié)線圈的擋板固定連接，剛體曲帶的另一端為自由端，剛體曲帶并行設(shè)置有兩條，所述連接板插入上下兩條剛體曲帶之間，剛體曲帶靠近制動滑塊一側(cè)的內(nèi)壁上均勻設(shè)置一排三角齒，所述三角齒與所述卡舌嚙合，多個所述關(guān)節(jié)線圈分成串聯(lián)的兩組并對稱連接在所述底座的兩側(cè)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述剛體曲帶的彎曲弧度小于90度。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述永磁體為矩形永磁體。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述關(guān)節(jié)線圈至少設(shè)置6個。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，相鄰組合片之間通過折頁轉(zhuǎn)動連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋板的長和高分別與關(guān)節(jié)線圈內(nèi)壁的長和高相匹配。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種電磁驅(qū)動的機(jī)器人多關(guān)節(jié)組合抓手，結(jié)構(gòu)簡單，通過組合片將多個關(guān)節(jié)線圈進(jìn)行串聯(lián)組合，分別控制各個關(guān)節(jié)線圈的磁場變化，可實現(xiàn)機(jī)器人抓手的多角度彎曲運動；多個關(guān)節(jié)線圈的串聯(lián)組合可構(gòu)成仿生機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)對不規(guī)則物體的抓取；利用制動機(jī)構(gòu)可對相鄰關(guān)節(jié)線圈之間的彎曲變化進(jìn)行自鎖，保持各個關(guān)節(jié)的彎曲運動，有效完成機(jī)器人的抓取任務(wù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中的兩個關(guān)節(jié)線圈串聯(lián)圖；

圖2是本發(fā)明實施例中的兩個關(guān)節(jié)線圈橫向剖面圖；

圖3是本發(fā)明實施例中的單個關(guān)節(jié)線圈縱向剖面圖；

圖4是本發(fā)明實施例中的制動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例中的擋板與剛體曲帶結(jié)構(gòu)示意圖；