CN103495972A - 一种机器人的手爪移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的手爪移动机构，包括有底座，其中，底座上设置有垂直移动结构，该垂直移动结构上设置有能够上下垂直移动的活动板，活动板上设置装配有手爪机构的前后移动机构，手爪机构上设置装配有手爪的左右移动机构。本发明的优点在于：垂直移动结构控制手爪的上下移动，前后移动机构控制手爪的前后移动，左右移动机构构控制手爪的左右移动，三个结构分别控制一个维度方向的移动；并通过垂直移动结构、前后移动机构和左右移动机构之间的相互配合而实现手爪的上下、前后、左右三维方向的移动，其结构简单、紧凑，移动灵活；三维方向的移动使手爪抓取物品时的范围更广，使手爪抓取物品时更加灵活、方便。

Description

一种机器人的手爪移动机构

技术领域

本发明涉及机器人制造领域，尤其指一种机器人的手爪移动机构。

背景技术

随着科技的不断发展，以及人口红利的减退，人工成本越来越高，为了节约成本和提高生产效率，越来越多的企业进行生产转型，启动自动化设备来代替现有的人工操作；自动化操作不仅可以减少人工成本的支出，提高生产的效率，提高产品的质量，还有利于生产的管理。

在自动化生产中，机器人以及机械手使用频繁，现有机器人的手爪移动多是单维度的移动，或左右移动，或上下移动，当需要多维度作业时，往往需要多个手爪相互配合才能完成需要的动作；单维度的移动不仅局限了手爪的工作范围，而且影响工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供设计巧妙，结构简单，能实现手爪三维方向运动的一种机器人的手爪移动机构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种机器人的手爪移动机构，包括有底座，其中，底座上设置有垂直移动结构，该垂直移动结构上设置有能够上下垂直移动的活动板，活动板上设置装配有手爪机构的前后移动机构，手爪机构上设置装配有手爪的左右移动机构。

优化的技术措施还包括：

上述的垂直移动结构包括两根竖向设置于底座上的滑杆，两根竖向设置于底座上的光杆以及位于滑杆和光杆顶部的盖板构成，盖板呈矩形结构，该盖板的四角分别与滑杆或光杆的顶部配合连接，两根所述滑杆设置于盖板的一条对角线上，两根所述光杆设置于盖板的另一条对角线上。

上述的活动板呈矩形结构，该活动板的一条对角线的两端设置有滑块，其另一条对角线的两端开设有通孔，滑块置于对应位置的滑杆上而将活动板与垂直移动结构装配在一起。

上述的光杆穿置于所述活动板上对应位置的通孔中，通孔内壁与光杆之间设置有支线轴承。

上述的前后移动机构包括滑动架以及安装于滑动架上的滑轮组，滑轮组包括两个竖向设置的滑轮和两个横向设置的滑轮，每一个滑轮上均设置有控制滑轮转动的滑轮电机。

上述的活动板上开设有凹槽而形成滑轨，滑动架通过滑轮组与滑轨的配合而装配于活动板上。

上述的活动板的前后两端分别设置有固定支架，该活动板的前后两端分别向内凹进形成凹腔。

上述的手爪机构包括有固定架，固定架上设置有手爪，该手爪由四个呈圆形分布的单元抓取头构成，四个所述单元抓取头能够同时靠近和远离分布圆圆心地设置在一起，固定架上还竖向设置有控制电机，该控制电机与手爪配合连接。

上述的单元抓取头的内表面均设置有弧形凹槽，单元抓取头的底部分别设置有凸块。

上述的左右移动机构包括蜗杆和涡轮蜗杆电机，蜗杆横向设置于所述手爪机构的固定架上，涡轮蜗杆电机与蜗杆的一端配合连接。

本发明的一种机器人的手爪移动机构，采用底座上设置有垂直移动结构，该垂直移动结构上设置有能够上下垂直移动的活动板，活动板上设置装配有手爪机构的前后移动机构，手爪机构上设置装配有手爪的左右移动机构；通过垂直移动结构、前后移动机构和左右移动机构之间的相互配合而实现手爪的上下、前后、左右三维方向的移动，其结构简单、紧凑，移动灵活；三维方向的移动使手爪抓取物品时的范围更广。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1中I部放大图；

图3是图1的正面投影图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是图1中手爪机构的立体结构示意图；

图7是图6中Ⅱ部放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图7所示为本发明的结构示意图，

其中的附图标记为：底座1、垂直移动结构2、滑杆21、光杆22、盖板23、活动板3、滑块31、支线轴承32、滑轨33、固定支架34、凹腔35、手爪机构4、固定架41、控制电机42、前后移动机构5、滑动架51、滑轮52、电机53、手爪6、单元抓取头61、弧形凹槽61a、凸块61b、左右移动机构7、蜗杆71、涡轮蜗杆电机72、履带轮81、履带82、行驶电机83。

如图1至图7所示，

一种机器人的手爪移动机构，包括有底座1，其中，底座1上设置有垂直移动结构2，该垂直移动结构2上设置有能够上下垂直移动的活动板3，活动板3上设置装配有手爪机构4的前后移动机构5，手爪机构4上设置装配有手爪6的左右移动机构7。

其中，垂直移动结构2控制手爪6的上下移动，前后移动机构5控制手爪6的前后移动，左右移动机构7控制手爪6的左右移动，三个移动机构分别控制一个维度方向的移动，并通过垂直移动结构2、前后移动机构5以及左右移动机构7的相互配合而实现手爪三维方向的移动，三维方向的移动使手爪6的抓取范围更广，抓取物品更加灵活、方便。

底座1的下方设置有履带轮81，履带轮81外果覆有履带82，履带轮81通过行驶电机83驱动，整个机器采用履带82行驶，行驶平稳。

实施例中，垂直移动结构2包括两根竖向设置于底座1上的滑杆21，两根竖向设置于底座1上的光杆22以及位于滑杆21和光杆22顶部的盖板23构成，盖板23呈矩形结构，该盖板23的四角分别与滑杆21或光杆22的顶部配合连接，两根所述滑杆21设置于盖板23的一条对角线上，两根所述光杆22设置于盖板23的另一条对角线上。

实施例中，活动板3呈矩形结构，该活动板3的一条对角线的两端设置有滑块31，其另一条对角线的两端开设有通孔，滑块31置于对应位置的滑杆21上而将活动板3与垂直移动结构2装配在一起。如图2，滑块31呈匚形结构，滑块31匚形结构的缺口卡配于滑杆21上，滑块31的设置可以避免活动板3移动时产生不必要的晃动，使移动更加平稳。

实施例中，光杆22穿置于所述活动板3上对应位置的通孔中，通孔内壁与光杆22之间设置有支线轴承32。支线轴承32的设置减小了，通孔内壁与光杆22之间的滑动摩擦力，减少了摩擦损耗，不仅使活动板3的移动更加流畅，还减少了零部件之间应摩擦产生的损坏，提高了设备的使用寿命。

垂直移动结构2采用矩形结构的盖板23、两根滑杆21以及两根光杆22构成框架结构，两根滑杆21以及两根光杆22位于盖板23的四角，不仅使整个垂直移动结构2的结构稳定，也使框架结构的内部留有足够的空间。且两根滑杆21以及两根光杆22分别位于一条对角线的两端，使活动板3在滑杆21和光杆22上移动时更加平稳、流畅。

实施例中，前后移动机构5包括滑动架51以及安装于滑动架51上的滑轮组，滑轮组包括两个竖向设置的滑轮52和两个横向设置的滑轮52，每一个滑轮52上均设置有控制滑轮52转动的滑轮电机53。

实施例中，活动板3上开设有凹槽而形成滑轨33，滑动架51通过滑轮组与滑轨33的配合而装配于活动板3上。

滑动架51装配于活动板3，手爪6需要前后移动时，通过同时启动四个滑轮52上的滑轮电机53，使整个手爪机构4连同滑动架51一起在活动板3的滑轨33上作前后的移动，从而实现手爪6的前后的移动。

实施例中，活动板3的前后两端分别设置有固定支架34，固定支架34的设置使活动板3具有更大的承载能力，从而提高手爪的运送能力；活动板3的前后两端分别向内凹进形成凹腔35，该凹腔35的设置可以有效减轻活动板3的质量，减少运动时所需动力。

实施例中，手爪机构4包括有固定架41，固定架41上设置有手爪6，该手爪6由四个呈圆形分布的单元抓取头61构成，四个所述单元抓取头61能够同时靠近和远离分布圆圆心地设置在一起，固定架41上还竖向设置有控制电机42，该控制电机42与手爪6配合连接。

实施例中，单元抓取头61的内表面均设置有弧形凹槽61a，单元抓取头61的底部分别设置有凸块61b。

手爪6采用四个呈圆形分布的单元抓取头61构成，通过控制电机42的控制四个单元抓取头61同时合拢或者张开，从而实现物品的抓取或者放下；控制电机42和单元抓取头61之间通过此轮啮合传动，控制精度高。此外，四个单元抓取头2的内表面均设置有弧形凹槽21，四个弧形凹槽21位于同一圆柱面上，抓取物品时，物品的角落嵌入弧形凹槽21内，可以有效防止物品滑落，也使物品的抓取更加平稳；而四个单元抓取头2下端分别设置的凸块22使抓取部抓取物品时更加牢固、可靠。

实施例中，左右移动机构7包括蜗杆71和涡轮蜗杆电机72，蜗杆71横向设置于所述手爪机构4的固定架41上，涡轮蜗杆电机72与蜗杆71的一端配合连接。手爪6需要左右移动时，启动涡轮蜗杆电机72，使手爪6整体在蜗杆71上作左右移动。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种机器人的手爪移动机构，包括有底座(1)，其特征是：所述的底座(1)上设置有垂直移动结构(2)，该垂直移动结构(2)上设置有能够上下垂直移动的活动板(3)，所述的活动板(3)上设置装配有手爪机构(4)的前后移动机构(5)，所述的手爪机构(4)上设置装配有手爪(6)的左右移动机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的垂直移动结构(2)包括两根竖向设置于底座(1)上的滑杆(21)，两根竖向设置于底座(1)上的光杆(22)以及位于滑杆(21)和光杆(22)顶部的盖板(23)构成，所述的盖板(23)呈矩形结构，该盖板(23)的四角分别与滑杆(21)或光杆(22)的顶部配合连接，两根所述滑杆(21)设置于盖板(23)的一条对角线上，两根所述光杆(22)设置于盖板(23)的另一条对角线上。

3.根据权利要求2所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的活动板(3)呈矩形结构，该活动板(3)的一条对角线的两端设置有滑块(31)，其另一条对角线的两端开设有通孔，所述的滑块(31)置于对应位置的滑杆(21)上而将活动板(3)与垂直移动结构(2)装配在一起。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的光杆(22)穿置于所述活动板(3)上对应位置的通孔中，所述的通孔内壁与光杆(22)之间设置有支线轴承(32)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的前后移动机构(5)包括滑动架(51)以及安装于滑动架(51)上的滑轮组，所述的滑轮组包括两个竖向设置的滑轮(52)和两个横向设置的滑轮(52)，每一个滑轮(52)上均设置有控制滑轮(52)转动的滑轮电机(53)。

6.根据权利要求5所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的活动板(3)上开设有凹槽而形成滑轨(33)，所述的滑动架(51)通过滑轮组与滑轨(33)的配合而装配于活动板(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的活动板(3)的前后两端分别设置有固定支架(34)，该活动板(3)的前后两端分别向内凹进形成凹腔(35)。

8.根据权利要求7所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的手爪机构(4)包括有固定架(41)，所述的固定架(41)上设置有手爪(6)，该手爪(6)由四个呈圆形分布的单元抓取头(61)构成，四个所述单元抓取头(61)能够同时靠近和远离分布圆圆心地设置在一起，所述的固定架(41)上还竖向设置有控制电机(42)，该控制电机(42)与手爪(6)配合连接。

9.根据权利要求8所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的单元抓取头(61)的内表面均设置有弧形凹槽(61a)，所述的单元抓取头(61)的底部分别设置有凸块(61b)。

10.根据权利要求9所述的一种机器人的手爪移动机构，其特征是：所述的左右移动机构(7)包括蜗杆(71)和涡轮蜗杆电机(72)，所述的蜗杆(71)横向设置于所述手爪机构(4)的固定架(41)上，所述的涡轮蜗杆电机(72)与蜗杆(71)的一端配合连接。

Images