CN104827484B - 手爪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手爪，其包括本体、上侧手爪组件、左侧手爪组件和右侧手爪组件。其中，上侧手爪组件包括上侧主体、上侧枢转连接臂、上侧伸缩连杆、上侧X向支承弹簧体以及上侧X向测力支承弹簧体；左侧手爪组件包括：左侧主体、左侧枢转连接臂、左侧伸缩连杆、左侧X向支承弹簧体、左侧Z向支承弹簧体、左侧X向测力支承弹簧体、左侧Y向测力支承弹簧体以及左侧Z向测力支承弹簧体；右侧手爪组件包括右侧主体、右侧伸缩连杆、右侧X向支承弹簧体、右侧Z向支承弹簧体、右侧X向测力支承弹簧体、右侧Y向测力支承弹簧体以及右侧Z向测力支承弹簧体。由此可实现被动柔性同时监控装配过程中工件所受装配力。
Description
技术领域
本发明涉及一种手爪，特别是关于一种可实现被动柔性、可监控工件装配过程中的装配力的应用于大型不可受力变形零件的抓取、移动和装配的柔性手爪。
背景技术
随着科技的不断发展，越来越多的企业在装配、运输等领域采用自动化技术代替传统的人工操作，以提高效率节约成本。在自动化生产领域，机器人或机械手通过末端执行器进行操作，在工件装配领域，手爪是应用最多的末端执行器。目前的多数手爪都是刚性连接，手爪直接刚性接触工件，这样在装配过程中如果有受力，容易导致工件变形；且装配过程受力情况不可监控，无法准确知道装配过程中工件哪个方向受力较大，无法适时调整装配过程。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种手爪，可实现被动柔性、可监控装配过程中工件所受装配力。
为了实现上述目的，本发明提供了一种手爪，其包括本体、上侧手爪组件、左侧手爪组件和右侧手爪组件。
上侧手爪组件包括：上侧主体，枢转连接于本体的上端；上侧枢转连接臂，一端固定连接于上侧主体；上侧伸缩连杆，一端枢转连接于上侧枢转连接臂而另一端固定连接于本体，且能够伸缩；上侧X向支承弹簧体，设置于上侧主体，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；上侧X向测力支承弹簧体，靠近本体的上端设置于本体，能够弹性伸缩，用于在X方向上背离本体弹性支撑工件并用于测量上侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力。
左侧手爪组件包括：左侧主体，枢转连接于本体的左端；左侧枢转连接臂，一端固定连接于左侧主体；左侧伸缩连杆，一端枢转连接于左侧枢转连接臂而另一端固定连接于本体，且能够伸缩；左侧X向支承弹簧体，设置于左侧主体，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；左侧Z向支承弹簧体，设置于左侧主体且用于在Z方向从底部弹性支撑工件；左侧X向测力支承弹簧体，靠近本体的左端设置于本体，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体弹性支撑工件并测量左侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力；左侧Y向测力支承弹簧体，设置于左侧主体，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量左侧Y向测力支承弹簧体沿Y方向作用在工件上的力；以及左侧Z向测力支承弹簧体，靠近本体的左端设置于本体，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量左侧Z向测力支承弹簧体沿Z方向作用在工件上的力。
右侧手爪组件包括：右侧主体，枢转连接于本体的右端；右侧枢转连接臂，一端固定连接于右侧主体；右侧伸缩连杆，一端枢转连接于右侧枢转连接臂而另一端固定连接于本体，且能够伸缩；右侧X向支承弹簧体，设置于右侧主体，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；右侧Z向支承弹簧体，设置于右侧主体，能够弹性伸缩，用于在Z方向从底部弹性支撑工件；右侧X向测力支承弹簧体，靠近本体的右端设置于本体，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体弹性支撑工件并测量右侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力；右侧Y向测力支承弹簧体，设置于右侧主体，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量右侧Y向测力支承弹簧体沿Y方向作用在工件上的力；以及右侧Z向测力支承弹簧体，靠近本体的右端设置于本体，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量右侧Z向测力支承弹簧体沿Z方向作用在工件上的力。
当抓紧工件时：
上侧伸缩连杆伸出，上侧伸缩连杆带动上侧枢转连接臂在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆向工件枢转、上侧枢转连接臂带动上侧主体在XZ平面内围绕Y方向相对本体向工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体在X方向朝向本体弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体在X方向背离本体弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体测量上侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力；左侧Z向支承弹簧体在Z方向从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体在Z方向上从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体测量左侧Z向测力支承弹簧体沿Z方向作用在工件上的力；左侧伸缩连杆伸出，左侧伸缩连杆带动左侧枢转连接臂在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆向工件枢转、左侧枢转连接臂带动左侧主体在XY平面内围绕Z方向相对本体向工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体在X方向朝向本体弹性接触并夹紧工件且左侧Y向测力支承弹簧体在Y方向上弹性接触并夹紧工件，左侧Y向测力支承弹簧体测量左侧Y向测力支承弹簧体沿Y方向作用在工件上的力，左侧X向测力支承弹簧体在X方向背离本体弹性接触并夹紧工件，左侧X向测力支承弹簧体测量左侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力；右侧Z向支承弹簧体在Z方向从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体在Z方向上从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体测量右侧Z向测力支承弹簧体沿Z方向作用在工件上的力；右侧伸缩连杆伸出，右侧伸缩连杆带动右侧枢转连接臂在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆向工件枢转、右侧枢转连接臂带动右侧主体在XY平面内围绕Z方向相对本体向工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体在X方向朝向本体弹性接触并夹紧工件且右侧Y向测力支承弹簧体在Y方向上弹性接触并夹紧工件，右侧Y向测力支承弹簧体测量右侧Y向测力支承弹簧体沿Y方向作用在工件上的力，右侧X向测力支承弹簧体在X方向背离本体弹性接触并夹紧工件，右侧X向测力支承弹簧体测量右侧X向测力支承弹簧体沿X方向作用在工件上的力。
当松开工件时：
上侧伸缩连杆缩回，上侧伸缩连杆带动上侧枢转连接臂在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆背离工件枢转、上侧枢转连接臂带动上侧主体在XZ平面内围绕Y方向相对本体背离工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体在X方向背离本体而脱离工件；左侧伸缩连杆缩回，左侧伸缩连杆带动左侧枢转连接臂在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆背离工件枢转、左侧枢转连接臂带动左侧主体在XY平面内围绕Z方向相对本体背离工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体在X方向背离本体脱离工件且左侧Y向测力支承弹簧体在Y方向上脱离工件；右侧伸缩连杆缩回，右侧伸缩连杆带动右侧枢转连接臂在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆背离工件枢转、右侧枢转连接臂带动右侧主体在XY平面内围绕Z方向相对本体背离工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体在X方向背离本体脱离工件且右侧Y向测力支承弹簧体在Y方向上脱离工件。
本发明的有益效果如下：
在本发明所述的手爪中，通过上侧X向支承弹簧体、左侧X向支承弹簧体、左侧Z向支承弹簧体、右侧X向支承弹簧体以及右侧Z向支承弹簧体、上侧X向测力支承弹簧体、左侧X向测力支承弹簧体、左侧Y向测力支承弹簧体、左侧Z向测力支承弹簧体、右侧X向测力支承弹簧体、右侧Y向测力支承弹簧体、右侧Z向测力支承弹簧体能实现在X、Y、Z三个方向上对工件进行弹性接触(包括支撑)和夹紧，从而完成工件的抓取。而在整个抓取和释放过程中，上侧X向支承弹簧体、左侧X向支承弹簧体、左侧Z向支承弹簧体、右侧X向支承弹簧体以及右侧Z向支承弹簧体、上侧X向测力支承弹簧体、左侧X向测力支承弹簧体、左侧Y向测力支承弹簧体、左侧Z向测力支承弹簧体、右侧X向测力支承弹簧体、右侧Y向测力支承弹簧体、右侧Z向测力支承弹簧体是能够弹性伸缩地实现工件的柔性支撑，从而使工件在移动和装配的过程中受到的外力由于这种弹性而不会损伤到工件。同时，通过上侧X向测力支承弹簧体、左侧X向测力支承弹簧体、左侧Y向测力支承弹簧体、左侧Z向测力支承弹簧体、右侧X向测力支承弹簧体、右侧Y向测力支承弹簧体、右侧Z向测力支承弹簧体测量沿相应方向(X、Y或Z方向)作用在工件上的力，可实时监测工件在整个抓取、移动和装配过程中的受力情况。此外，这种手爪抓取方便，可适用于大型不可受力变形零件的抓取、移动和装配。
附图说明
图1是根据本发明的手爪的立体图；
图2是根据本发明的手爪的正视图；
图3是根据本发明的手爪的俯视图；
图4是根据本发明的手爪的左视图；
图5是根据本发明的手爪的承载弹簧部件的剖视图；
图6是根据本发明的手爪的传感器弹簧部件的剖视图。
其中，附图标记说明如下：
1本体 47右侧Y向测力支承弹簧体
11连接法兰 48右侧Z向测力支承弹簧体
2上侧手爪组件 S支承弹簧部件
21上侧主体 S1弹簧堵头
22上侧枢转连接臂 S11端部
23上侧伸缩连杆 S2弹簧座
24上侧X向支承弹簧体 S3弹簧
25上侧X向测力支承弹簧体 S4弹簧顶杆
3左侧手爪组件 S41抵接部
31左侧主体 S5钢珠滚轮座
32左侧枢转连接臂 S6钢珠滚轮
33左侧伸缩连杆 S7螺母
34左侧X向支承弹簧体 F传感器弹簧部件
35左侧Z向支承弹簧体 F1弹簧堵头
36左侧X向测力支承弹簧体 F11端部
37左侧Y向测力支承弹簧体 F2弹簧座
38左侧Z向测力支承弹簧体 F3弹簧
4右侧手爪组件 F4弹簧顶杆
41右侧主体 F41抵接部
42右侧枢转连接臂 F5传感器底座
43右侧伸缩连杆 F6测力传感器
44右侧X向支承弹簧体 F7导向座
45右侧Z向支承弹簧体 F8传感器压柱
46右侧X向测力支承弹簧体 F9钢珠滚轮
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本发明的手爪。
参照图1至图5，根据本发明的手爪包括本体1、上侧手爪组件2、左侧手爪组件3以及右侧手爪组件4。
上侧手爪组件2包括：上侧主体21，枢转连接于本体1的上端；上侧枢转连接臂22，一端固定连接于上侧主体21上侧伸缩连杆23，一端枢转连接于上侧枢转连接臂22而另一端固定连接于本体1，且能够伸缩；上侧X向支承弹簧体24，设置于上侧主体21，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；上侧X向测力支承弹簧体25，靠近本体1的上端设置于本体1，能够弹性伸缩，用于在X方向上背离本体1弹性支撑工件并用于测量上侧X向测力支承弹簧体25沿X方向作用在工件上的力。
左侧手爪组件3包括：左侧主体31，枢转连接于本体1的左端；左侧枢转连接臂32，一端固定连接于左侧主体31；左侧伸缩连杆33，一端枢转连接于左侧枢转连接臂32而另一端固定连接于本体1，且能够伸缩；左侧X向支承弹簧体34，设置于左侧主体31，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；左侧Z向支承弹簧体35，设置于左侧主体31且用于在Z方向从底部弹性支撑工件；左侧X向测力支承弹簧体36，靠近本体1的左端设置于本体1，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体1弹性支撑工件并测量左侧X向测力支承弹簧体36沿X方向作用在工件上的力；左侧Y向测力支承弹簧体37，设置于左侧主体31，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量左侧Y向测力支承弹簧体37沿Y方向作用在工件上的力；以及左侧Z向测力支承弹簧体38，靠近本体1的左端设置于本体1，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量左侧Z向测力支承弹簧体38沿Z方向作用在工件上的力；
右侧手爪组件4包括：右侧主体41，枢转连接于本体1的右端；右侧枢转连接臂42，一端固定连接于右侧主体41；右侧伸缩连杆43，一端枢转连接于右侧枢转连接臂42而另一端固定连接于本体1，且能够伸缩；右侧X向支承弹簧体44，设置于右侧主体41，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；右侧Z向支承弹簧体45，设置于右侧主体41，能够弹性伸缩，用于在Z方向从底部弹性支撑工件；右侧X向测力支承弹簧体46，靠近本体1的右端设置于本体1，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体1弹性支撑工件并测量右侧X向测力支承弹簧体46沿X方向作用在工件上的力；右侧Y向测力支承弹簧体47，设置于右侧主体41，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量右侧Y向测力支承弹簧体47沿Y方向作用在工件上的力；以及右侧Z向测力支承弹簧体48，靠近本体1的右端设置于本体1，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量右侧Z向测力支承弹簧体48沿Z方向作用在工件上的力。
当抓紧工件时：
上侧伸缩连杆23伸出，上侧伸缩连杆23带动上侧枢转连接臂22在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆23向工件枢转、上侧枢转连接臂22带动上侧主体21在XZ平面内围绕Y方向相对本体1向工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体24在X方向朝向本体1弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体25在X方向背离本体1弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体25测量上侧X向测力支承弹簧体25沿X方向作用在工件上的力；
左侧Z向支承弹簧体35在Z方向从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体38在Z方向上从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体38测量左侧Z向测力支承弹簧体38沿Z方向作用在工件上的力；
左侧伸缩连杆33伸出，左侧伸缩连杆33带动左侧枢转连接臂32在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆33向工件枢转、左侧枢转连接臂32带动左侧主体31在XY平面内围绕Z方向相对本体1向工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体34在X方向朝向本体1弹性接触并夹紧工件且左侧Y向测力支承弹簧体37在Y方向上弹性接触并夹紧工件，左侧Y向测力支承弹簧体37测量左侧Y向测力支承弹簧体37沿Y方向作用在工件上的力，左侧X向测力支承弹簧体36在X方向背离本体1弹性接触并夹紧工件，左侧X向测力支承弹簧体36测量左侧X向测力支承弹簧体36沿X方向作用在工件上的力；
右侧Z向支承弹簧体45在Z方向从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体48在Z方向上从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体48测量右侧Z向测力支承弹簧体48沿Z方向作用在工件上的力；
右侧伸缩连杆43伸出，右侧伸缩连杆43带动右侧枢转连接臂42在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆43向工件枢转、右侧枢转连接臂42带动右侧主体41在XY平面内围绕Z方向相对本体1向工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体44在X方向朝向本体1弹性接触并夹紧工件且右侧Y向测力支承弹簧体47在Y方向上弹性接触并夹紧工件，右侧Y向测力支承弹簧体47测量右侧Y向测力支承弹簧体47沿Y方向作用在工件上的力，右侧X向测力支承弹簧体46在X方向背离本体1弹性接触并夹紧工件，右侧X向测力支承弹簧体46测量右侧X向测力支承弹簧体46沿X方向作用在工件上的力。
当松开工件时：
上侧伸缩连杆23缩回，上侧伸缩连杆23带动上侧枢转连接臂22在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆23背离工件枢转、上侧枢转连接臂22带动上侧主体21在XZ平面内围绕Y方向相对本体1背离工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体24在X方向背离本体1而脱离工件；
左侧伸缩连杆33缩回，左侧伸缩连杆33带动左侧枢转连接臂32在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆33背离工件枢转、左侧枢转连接臂32带动左侧主体31在XY平面内围绕Z方向相对本体1背离工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体34在X方向背离本体1脱离工件且左侧Y向测力支承弹簧体37在Y方向上脱离工件；
右侧伸缩连杆43缩回，右侧伸缩连杆43带动右侧枢转连接臂42在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆43背离工件枢转、右侧枢转连接臂42带动右侧主体41在XY平面内围绕Z方向相对本体1背离工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体44在X方向背离本体1脱离工件且右侧Y向测力支承弹簧体47在Y方向上脱离工件。
在本发明所述的手爪中，通过上侧X向支承弹簧体24、左侧X向支承弹簧体34、左侧Z向支承弹簧体35、右侧X向支承弹簧体44以及右侧Z向支承弹簧体45、上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48能实现在X、Y、Z三个方向上对工件进行弹性接触(包括支撑)和夹紧，从而完成工件的抓取。而在整个抓取和释放过程中，上侧X向支承弹簧体24、左侧X向支承弹簧体34、左侧Z向支承弹簧体35、右侧X向支承弹簧体44以及右侧Z向支承弹簧体45、上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48是能够弹性伸缩地实现工件的柔性支撑，从而使工件在移动和装配的过程中受到的外力由于这种弹性而不会损伤到工件。同时，通过上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48测量沿相应方向(X、Y或Z方向)作用在工件上的力，可实时监测工件在整个抓取、移动和装配过程中的受力情况。此外，这种手爪抓取方便，可适用于大型不可受力变形零件的抓取、移动和装配。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图1和图2，本体1可设置有用于与机器人的机械臂连接的连接法兰11。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，上侧伸缩连杆23、左侧伸缩连杆33以及右侧伸缩连杆43均可由电机(未示出)驱动。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图1、图2和图4，上侧伸缩连杆23、左侧伸缩连杆33以及右侧伸缩连杆43均可采用套筒结构。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图5和图6，上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48均具有相同的结构，各包括：支承弹簧部件S，能够在相应方向上弹性伸缩，用于弹性接触工件以及传感器部件F，能够在相应方向上弹性伸缩，用于通过接触测量在相应方向上的力。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图5，支承弹簧部件S可包括：弹簧堵头S1，一侧固定，且通过螺纹连接于弹簧座S2；弹簧座S2,呈筒形，一侧收容弹簧堵头S1并与弹簧堵头S1固定连接，而另一侧具有开口；弹簧S3,收容于弹簧座S2内且一端套设于弹簧堵头S1的端部S11上；弹簧顶杆S4，一端穿入弹簧座S2的开口并压靠弹簧S3的另一端；钢珠滚轮座S5，一端固定连接于弹簧顶杆S4的另一端；以及钢珠滚轮S6，固定连接于钢珠滚轮座S5的另一端。在这里补充说明的是，因为上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48的缘故，参照图1至图4，弹簧堵头S1的一侧固定将固定到不同的部件(本体1、左侧主体31或右侧主体41上)，固定方式可以采用螺接方式。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图5，弹簧顶杆S4设置有周向外凸的抵接部S41，以抵靠压靠弹簧S3的另一端。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图5，弹簧顶杆S4为中空件，弹簧顶杆S4的所述另一端设置有内螺纹；钢珠滚轮座S5为中空件，钢珠滚轮座S5的所述一端设置有外螺纹，弹簧顶杆S4和钢珠滚轮座S5通过内螺纹和外螺纹的螺纹配合而固定连接。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图5，支承弹簧部件S还包括：螺母S7,螺纹连接于钢珠滚轮座S5的所述一端并抵靠于弹簧顶杆S4的所述另一端的外表面上。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，上侧X向支承弹簧体24、左侧X向支承弹簧体34、左侧Z向支承弹簧体35、右侧X向支承弹簧体44以及右侧Z向支承弹簧体45均具有与承载弹簧部件S相同的结构。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图6，传感器弹簧部件F包括：弹簧堵头F1，一侧固定，且通过螺纹连接于弹簧座F2；弹簧座F2,呈筒形，一侧收容弹簧堵头F1并与弹簧堵头F1固定连接，而另一侧具有开口；弹簧F3,收容于弹簧座F2内且一端套设于弹簧堵头F1的端部F11上；弹簧顶杆F4，一端穿入弹簧座F2的开口并压靠弹簧F3的另一端；传感器底座F5，一端固定连接于弹簧顶杆F4的另一端；测力传感器F6，固定于传感器底座F5的另一端；导向座F7，呈中空，一端固定于传感器底座F5的另一端；传感器压柱F8，一端穿入导向座F7并压靠测力传感器F6；以及钢珠滚轮F9，固定连接于传感器压柱F8的另一端。在这里补充说明的是，因为上侧X向测力支承弹簧体25、左侧X向测力支承弹簧体36、左侧Y向测力支承弹簧体37、左侧Z向测力支承弹簧体38、右侧X向测力支承弹簧体46、右侧Y向测力支承弹簧体47、右侧Z向测力支承弹簧体48的缘故，参照图1至图4，弹簧堵头F1的一侧固定将固定到不同的部件(本体1、左侧主体31或右侧主体41上)，固定方式可以采用螺接方式。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，参照图6，弹簧顶杆F4设置有周向外凸的抵接部F41，以抵靠压靠弹簧F3的另一端。
在根据本发明所述的手爪的一实施例中，传感器底座F5的一端通过螺纹连接而固定连接于弹簧顶杆F4的另一端。
Claims (8)
1.一种手爪，其特征在于，包括：
本体(1)；
上侧手爪组件(2)，包括：
上侧主体(21)，枢转连接于本体(1)的上端；
上侧枢转连接臂(22)，一端固定连接于上侧主体(21)；
上侧伸缩连杆(23)，一端枢转连接于上侧枢转连接臂(22)而另一端固定连接于本体(1)，且能够伸缩；
上侧X向支承弹簧体(24)，设置于上侧主体(21)，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；
上侧X向测力支承弹簧体(25)，靠近本体(1)的上端设置于本体(1)，能够弹性伸缩，用于在X方向上背离本体(1)弹性支撑工件并用于测量上侧X向测力支承弹簧体(25)沿X方向作用在工件上的力；
左侧手爪组件(3)，包括：
左侧主体(31)，枢转连接于本体(1)的左端；
左侧枢转连接臂(32)，一端固定连接于左侧主体(31)；
左侧伸缩连杆(33)，一端枢转连接于左侧枢转连接臂(32)而另一端固定连接于本体(1)，且能够伸缩；
左侧X向支承弹簧体(34)，设置于左侧主体(31)，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；
左侧Z向支承弹簧体(35)，设置于左侧主体(31)且用于在Z方向从底部弹性支撑工件；
左侧X向测力支承弹簧体(36)，靠近本体(1)的左端设置于本体(1)，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体(1)弹性支撑工件并测量左侧X向测力支承弹簧体(36)沿X方向作用在工件上的力；
左侧Y向测力支承弹簧体(37)，设置于左侧主体(31)，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量左侧Y向测力支承弹簧体(37)沿Y方向作用在工件上的力；以及
左侧Z向测力支承弹簧体(38)，靠近本体(1)的左端设置于本体(1)，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量左侧Z向测力支承弹簧体(38)沿Z方向作用在工件上的力；
右侧手爪组件(4)，包括：
右侧主体(41)，枢转连接于本体(1)的右端；
右侧枢转连接臂(42)，一端固定连接于右侧主体(41)；
右侧伸缩连杆(43)，一端枢转连接于右侧枢转连接臂(42)而另一端固定连接于本体(1)，且能够伸缩；
右侧X向支承弹簧体(44)，设置于右侧主体(41)，能够弹性伸缩，用于在X方向弹性接触并夹紧或松开工件；
右侧Z向支承弹簧体(45)，设置于右侧主体(41)，能够弹性伸缩，用于在Z方向从底部弹性支撑工件；
右侧X向测力支承弹簧体(46)，靠近本体(1)的右端设置于本体(1)，能够弹性伸缩，用于在X方向背离本体(1)弹性支撑工件并测量右侧X向测力支承弹簧体(46)沿X方向作用在工件上的力；
右侧Y向测力支承弹簧体(47)，设置于右侧主体(41)，能够弹性伸缩，用于在Y方向上弹性夹紧或松开工件并测量右侧Y向测力支承弹簧体(47)沿Y方向作用在工件上的力；以及
右侧Z向测力支承弹簧体(48)，靠近本体(1)的右端设置于本体(1)，能够弹性伸缩，用于在Z方向上从底部弹性支撑工件并测量右侧Z向测力支承弹簧体(48)沿Z方向作用在工件上的力；
其中，
在抓紧工件时：
上侧伸缩连杆(23)伸出，上侧伸缩连杆(23)带动上侧枢转连接臂(22)在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆(23)向工件枢转、上侧枢转连接臂(22)带动上侧主体(21)在XZ平面内围绕Y方向相对本体(1)向工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体(24)在X方向朝向本体(1)弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体(25)在X方向背离本体(1)弹性接触并夹紧工件，上侧X向测力支承弹簧体(25)测量上侧X向测力支承弹簧体(25)沿X方向作用在工件上的力；
左侧Z向支承弹簧体(35)在Z方向从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体(38)在Z方向上从底部弹性支撑工件，左侧Z向测力支承弹簧体(38)测量左侧Z向测力支承弹簧体(38)沿Z方向作用在工件上的力；
左侧伸缩连杆(33)伸出，左侧伸缩连杆(33)带动左侧枢转连接臂(32)在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆(33)向工件枢转、左侧枢转连接臂(32)带动左侧主体(31)在XY平面内围绕Z方向相对本体(1)向工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体(34)在X方向朝向本体(1)弹性接触并夹紧工件且左侧Y向测力支承弹簧体(37)在Y方向上弹性接触并夹紧工件，左侧Y向测力支承弹簧体(37)测量左侧Y向测力支承弹簧体(37)沿Y方向作用在工件上的力，左侧X向测力支承弹簧体(36)在X方向背离本体(1)弹性接触并夹紧工件，左侧X向测力支承弹簧体(36)测量左侧X向测力支承弹簧体(36)沿X方向作用在工件上的力；
右侧Z向支承弹簧体(45)在Z方向从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体(48)在Z方向上从底部弹性支撑工件，右侧Z向测力支承弹簧体(48)测量右侧Z向测力支承弹簧体(48)沿Z方向作用在工件上的力；
右侧伸缩连杆(43)伸出，右侧伸缩连杆(43)带动右侧枢转连接臂(42)在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆(43)向工件枢转、右侧枢转连接臂(42)带动右侧主体(41)在XY平面内围绕Z方向相对本体(1)向工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体(44)在X方向朝向本体(1)弹性接触并夹紧工件且右侧Y向测力支承弹簧体(47)在Y方向上弹性接触并夹紧工件，右侧Y向测力支承弹簧体(47)测量右侧Y向测力支承弹簧体(47)沿Y方向作用在工件上的力，右侧X向测力支承弹簧体(46)在X方向背离本体(1)弹性接触并夹紧工件，右侧X向测力支承弹簧体(46)测量右侧X向测力支承弹簧体(46)沿X方向作用在工件上的力；
在松开工件时：
上侧伸缩连杆(23)缩回，上侧伸缩连杆(23)带动上侧枢转连接臂(22)在XZ平面内围绕Y方向相对上侧伸缩连杆(23)背离工件枢转、上侧枢转连接臂(22)带动上侧主体(21)在XZ平面内围绕Y方向相对本体(1)背离工件枢转，从而上侧X向支承弹簧体(24)在X方向背离本体(1)而脱离工件；
左侧伸缩连杆(33)缩回，左侧伸缩连杆(33)带动左侧枢转连接臂(32)在XY平面内围绕Z方向相对左侧伸缩连杆(33)背离工件枢转、左侧枢转连接臂(32)带动左侧主体(31)在XY平面内围绕Z方向相对本体(1)背离工件枢转，从而左侧X向支承弹簧体(34)在X方向背离本体(1)脱离工件且左侧Y向测力支承弹簧体(37)在Y方向上脱离工件；
右侧伸缩连杆(43)缩回，右侧伸缩连杆(43)带动右侧枢转连接臂(42)在XY平面内围绕Z方向相对右侧伸缩连杆(43)背离工件枢转、右侧枢转连接臂(42)带动右侧主体(41)在XY平面内围绕Z方向相对本体(1)背离工件枢转，从而右侧X向支承弹簧体(44)在X方向背离本体(1)脱离工件且右侧Y向测力支承弹簧体(47)在Y方向上脱离工件；
上侧X向测力支承弹簧体(25)、左侧X向测力支承弹簧体(36)、左侧Y向测力支承弹簧体(37)、左侧Z向测力支承弹簧体(38)、右侧X向测力支承弹簧体(46)、右侧Y向测力支承弹簧体(47)、右侧Z向测力支承弹簧体(48)均具有相同的结构，各包括：
承载弹簧部件(S)，能够在相应方向上弹性伸缩，用于弹性接触工件；以及
传感器弹簧部件(F)，能够在相应方向上弹性伸缩，用于通过接触测量在相应方向上的力；
传感器弹簧部件(F)包括：
弹簧堵头(F1)，一侧固定；
弹簧座(F2)，呈筒形，一侧收容弹簧堵头(F1)并与弹簧堵头(F1)固定连接，而另一侧具有开口；
弹簧(F3)，收容于弹簧座(F2)内且一端套设于弹簧堵头(F1)的端部(F11)上；
弹簧顶杆(F4)，一端穿入弹簧座(F2)的开口并压靠弹簧(F3)的另一端；
传感器底座(F5)，一端固定连接于弹簧顶杆(F4)的另一端；
测力传感器(F6)，固定于传感器底座(F5)的另一端；
导向座(F7)，呈中空，一端固定于传感器底座(F5)的另一端；
传感器压柱(F8)，一端穿入导向座(F7)并压靠测力传感器(F6)；以及
钢珠滚轮(F9)，固定连接于传感器压柱(F8)的另一端。
2.根据权利要求1所述的手爪，其特征在于，本体(1)设置有用于与机器人的机械臂连接的连接法兰(11)。
3.根据权利要求1所述的手爪，其特征在于，支承弹簧部件(S)包括：
弹簧堵头(S1)，一侧固定；
弹簧座(S2)，呈筒形，一侧收容弹簧堵头(S1)并与弹簧堵头(S1)固定连接，而另一侧具有开口；
弹簧(S3)，收容于弹簧座(S2)内且一端套设于弹簧堵头(S1)的端部(S11)上；
弹簧顶杆(S4)，一端穿入弹簧座(S2)的开口并压靠弹簧(S3)的另一端；
钢珠滚轮座(S5)，一端固定连接于弹簧顶杆(S4)的另一端；以及
钢珠滚轮(S6)，固定连接于钢珠滚轮座(S5)的另一端。
4.根据权利要求3所述的手爪，其特征在于，
弹簧顶杆(S4)设置有周向外凸的抵接部(S41)，以抵靠压靠弹簧(S3)的另一端。
5.根据权利要求3所述的手爪，其特征在于，
弹簧顶杆(S4)为中空件，弹簧顶杆(S4)的所述另一端设置有内螺纹；
钢珠滚轮座(S5)为中空件，钢珠滚轮座(S5)的所述一端设置有外螺纹，弹簧顶杆(S4)和钢珠滚轮座(S5)通过内螺纹和外螺纹的螺纹配合而固定连接。
6.根据权利要求5所述的手爪，其特征在于，支承弹簧部件(S)还包括：
螺母(S7)，螺纹连接于钢珠滚轮座(S5)的所述一端并抵靠于弹簧顶杆(S4)的所述另一端的外表面上。
7.根据权利要求1、4-6中任一项所述的手爪，其特征在于，
上侧X向支承弹簧体(24)、左侧X向支承弹簧体(34)、左侧Z向支承弹簧体(35)、右侧X向支承弹簧体(44)以及右侧Z向支承弹簧体(45)均具有与承载弹簧部件(S)相同的结构。
8.根据权利要求1所述的手爪，其特征在于，弹簧顶杆(F4)设置有周向外凸的抵接部(F41)，以抵靠压靠弹簧(F3)的另一端。
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