[發明專利]一種縮放環模式的半柔性機械手

有效

• 申請號: 202111108761.5
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113733072B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 李曉艷;班書昊;王知鷙
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J15/02;B25J15/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 周建武

本發明公開了一種縮放環模式的半柔性機械手，屬于柔性機械手領域。它包括連接板、步進電機、主動輪，牽引繩A、牽引繩B、同軸轉動裝設的繞線輪A和從動輪A、同軸轉動裝設繞線輪B與從動輪B、滑塊、機械手本體和變心調位彈簧；機械手本體包括牽引桿A、牽引桿B、伸縮摩擦桿A、伸縮摩擦桿B、伸縮摩擦桿C、伸縮摩擦桿D、伸縮摩擦桿E、平面扭簧A、平面扭簧B、平面扭簧C、平面扭簧D、平面扭簧E和平面扭簧F。本發明是一種結構簡單合理、具有開口環狀結構和抓取中心位置自調節功能、通過縮放開口環結構自適應被抓取物體的橫截面形狀，抓取穩定性更高的半柔性機械手。

技術領域

本發明主要涉及柔性機械手領域，特指一種縮放環模式的半柔性機械手。

背景技術

機械手作為工業機器人的一個重要組成部件因可以抓取或釋放物體而受到廣泛的關注。現有技術中的機械手大多為純剛性機械手，在夾持物體時整體不會發生適應物體不規則形狀的變形，從而降低了抓取穩定性；更為重要的是，純剛性機械手抓取非金屬薄壁物體尤其陶瓷類制品時，由于因抓取接觸面積太小而導致通過增加抓取壓力來提高抓取穩定性常常損壞被抓取物體。因此，設計一種半柔性機械手具有十分重要的應用價值。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單合理、具有開口環狀結構和抓取中心位置自調節功能、通過縮放開口環結構自適應被抓取物體的橫截面形狀，抓取穩定性更高的半柔性機械手。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種縮放環模式的半柔性機械手，包括連接板，裝設在所述連接板上的步進電機，固定裝設在所述步進電機輸出軸上的主動輪，牽引繩A和牽引繩B。

所述連接板上同步同軸裝設有繞線輪A與從動輪A，所述連接板上同步同軸裝設有繞線輪B與從動輪B；所述從動輪A與所述主動輪外嚙合，所述從動輪B與所述從動輪A外嚙合。

所述連接板上開設有直線型滑塊槽，所述滑塊槽中滑動裝設有滑塊，所述滑塊上轉動裝設有機械手本體；所述滑塊槽中裝設有變心調位彈簧，變心調位彈簧的一端與所述滑塊相連，另一端與所述連接板相連。

所述機械手本體包括左端同點鉸接裝設在所述滑塊上的牽引桿A和牽引桿B，左端鉸接裝設于所述牽引桿A右端的伸縮摩擦桿A，左端鉸接裝設于所述伸縮摩擦桿A右端的伸縮摩擦桿B，上端鉸接裝設于所述伸縮摩擦桿B右端的伸縮摩擦桿C，右端鉸接裝設于所述伸縮摩擦桿C下端的伸縮摩擦桿D，右端鉸接裝設于所述伸縮摩擦桿D左端的伸縮摩擦桿E，裝設在所述伸縮摩擦桿A與伸縮摩擦桿B之間的平面扭簧A，裝設在所述伸縮摩擦桿B與伸縮摩擦桿C之間的平面扭簧B，裝設在所述伸縮摩擦桿C與伸縮摩擦桿D之間的平面扭簧C，裝設在所述伸縮摩擦桿D與伸縮摩擦桿E之間的平面扭簧D，裝設在所述伸縮摩擦桿E與牽引桿B之間的平面扭簧E，裝設在所述伸縮摩擦桿A與牽引桿A之間的平面扭簧F；所述牽引桿B的右端與伸縮摩擦桿E的左端鉸接相連。

所述伸縮摩擦桿A與所述伸縮摩擦桿B、伸縮摩擦桿C、伸縮摩擦桿D以及伸縮摩擦桿E結構完全相同，均包括空心桿A，一端滑動裝設在所述空心桿A內部另一端延伸在外的空心桿B，兩端分別與相應的鉸接點相連且中部穿過所述空心桿A和空心桿B的伸縮螺旋彈簧。

所述平面扭簧A、平面扭簧B、平面扭簧C、平面扭簧D處于零變形狀態時，所述伸縮摩擦桿A與所述伸縮摩擦桿B、伸縮摩擦桿C、伸縮摩擦桿D以及伸縮摩擦桿E組成開口環狀結構。

平面扭簧E和平面扭簧F處于零變形狀態時，所述牽引桿A與伸縮摩擦桿A共線，所述牽引桿B與伸縮摩擦桿E共線。

所述牽引繩A的一端纏繞在所述繞線輪A上，另一端依次穿過所述牽引桿B、伸縮摩擦桿E、伸縮摩擦桿D和伸縮摩擦桿C，并與所述伸縮摩擦桿C上端的鉸接點相連；所述牽引繩B的一端纏繞在所述繞線輪B上，另一端依次穿過所述牽引桿A、伸縮摩擦桿A、伸縮摩擦桿B和伸縮摩擦桿C，并與所述伸縮摩擦桿C下端的鉸接點相連。