CN107053229B - 一种机械手爪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械手爪，驱动模块可驱动丝杆进行转动，在丝杆转动的过程中会让随动丝杆螺母上下运动，从而改变第一杆和第二杆所成的夹角，根据平行四边形的原理，与第三杆连接的连动杆会产生水平方向上的位移，从而实现夹紧。由于本发明的驱动构件均采用简单的连杆结构，所以其可靠性、寿命非常的高，而随动丝杆螺母和驱动丝杆的传动非常的精密，使得本发明可以实现精确的夹取，同时随动丝杆螺母和驱动丝杆能起到减速、增大扭矩、夹紧力的作用。这就避免了现有技术的机械手爪要额外设置减速机构导致体积大、质量重的问题。

Description

一种机械手爪

技术领域

本发明涉及一种机械手爪。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全。现代机器人上的一个重要部件是机械手抓，但是现有的机械手结构设计不合理，抓取力度小，控制不精确，往往在使用前需要进行大量的调试，耗时耗力。

再者，现在的机器人在进行不同尺寸的产品的抓取时，其指部只能对某一个尺寸产品进行平行抓取，而对其他产品却无法进行平行抓取，这导致抓取不稳情况的出现，本领域技术人员的惯用技术手段是设置软垫等软质材料来实现抓取，但是这样的软垫容易局部过渡，磨损，也让产品的受力不均匀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种尺寸小、寿命长、结构简单的机械手爪。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种机械手爪，包括基架、设在基架固定连接的驱动模块，驱动模块与竖直的驱动丝杆传动连接，驱动丝杆上设有随动丝杆螺母，随动丝杆螺母上设有若干个伸出部，基架上设有若干个环绕驱动丝杆的轴心设置的驱动爪组件，驱动爪组件包括第二杆、第三杆、连动杆、与基架固定连接的基座，基座上用转轴连有第一杆，第三杆的末端、第二杆的末端分别用第一转轴、第二转轴与连动杆连接，伸出部与第二杆的中部、第三杆的首端分别用第三转轴、第四转轴连接，第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴依次位于平行四边形的四个角点上，连动杆具指部，指部上设有夹持面。

作为上述方案的进一步改进，所述夹持面与驱动丝杆平行。

作为上述方案的进一步改进，所述夹持面上设有压力传感器。

作为上述方案的进一步改进，伸出部与第二杆、第三杆可拆式连接，使得第二杆设在第三杆的内侧或第二杆设在第三杆的外侧。

作为上述方案的进一步改进，驱动模块的转轴竖直设置，所述转轴与驱动丝杆直接连接。

作为上述方案的进一步改进，驱动爪组件有三个。

作为上述方案的进一步改进，所述若干个驱动爪组件以驱动丝杆的轴心环形阵列设置。

本发明的有益效果是：一种机械手爪，包括基架、设在基架固定连接的驱动模块，驱动模块与竖直的驱动丝杆传动连接，驱动丝杆上设有随动丝杆螺母，随动丝杆螺母上设有若干个伸出部，基架上设有若干个环绕驱动丝杆的轴心设置的驱动爪组件，驱动爪组件包括第二杆、第三杆、连动杆、与基架固定连接的基座，基座上用转轴连有第一杆，第三杆的末端、第二杆的末端分别用第一转轴、第二转轴与连动杆连接，伸出部与第二杆的中部、第三杆的首端分别用第三转轴、第四转轴连接，第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴依次位于平行四边形的四个角点上，连动杆具指部，指部上设有夹持面。驱动模块可驱动丝杆进行转动，在丝杆转动的过程中会让随动丝杆螺母上下运动，从而改变第一杆和第二杆所成的夹角，根据平行四边形的原理，与第三杆连接的连动杆会产生水平方向上的位移，从而实现夹紧。由于本发明的驱动构件均采用简单的连杆结构，所以其可靠性、寿命非常的高，而随动丝杆螺母和驱动丝杆的传动非常的精密，使得本发明可以实现精确的夹取，同时随动丝杆螺母和驱动丝杆能起到减速、增大扭矩、夹紧力的作用。这就避免了现有技术的机械手爪要额外设置减速机构导致体积大、质量重的问题。本发明用于机械手爪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的第二杆设在第三杆的内侧且处于非夹紧状态的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的第二杆设在第三杆的外侧且处于夹紧状态的立体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，这是本发明的实施例，具体地：

一种机械手爪，包括基架3、设在基架3固定连接的驱动模块1，驱动模块1与竖直的驱动丝杆2传动连接，驱动丝杆2上设有随动丝杆螺母4，随动丝杆螺母4上设有若干个伸出部41，基架3上设有若干个环绕驱动丝杆2的轴心设置的驱动爪组件，驱动爪组件包括第二杆53、第三杆54、连动杆55、与基架固定连接的基座51，基座51上用转轴连有第一杆52，第三杆54的末端、第二杆53的末端分别用第一转轴56、第二转轴57与连动杆55连接，伸出部41与第二杆53的中部、第三杆54的首端分别用第三转轴58、第四转轴59连接，第一转轴56、第二转轴57、第三转轴58、第四转轴59依次位于平行四边形的四个角点上，连动杆55具指部551，指部551上设有夹持面。驱动模块可驱动丝杆进行转动，在丝杆转动的过程中会让随动丝杆螺母上下运动，从而改变第一杆和第二杆所成的夹角，根据平行四边形的原理，与第三杆连接的连动杆会产生水平方向上的位移，从而实现夹紧。由于本发明的驱动构件均采用简单的连杆结构，所以其可靠性、寿命非常的高，而随动丝杆螺母和驱动丝杆的传动非常的精密，使得本发明可以实现精确的夹取，同时随动丝杆螺母和驱动丝杆能起到减速、增大扭矩、夹紧力的作用。这就避免了现有技术的机械手爪要额外设置减速机构导致体积大、质量重的问题。

所述夹持面与驱动丝杆2平行。这样就便于对一些装夹面垂直于地面的产品进行平稳的抓取。

为了便于控制夹紧的力度，所述夹持面上设有压力传感器6。

为了进一步简化传动结构，驱动模块1的转轴竖直设置，所述转轴与驱动丝杆2直接连接。

本实施例的驱动爪组件有三个，这样就能实现三点平衡夹取。

本实施例所述若干个驱动爪组件以驱动丝杆2的轴心环形阵列设置，这样便于平衡抓取。

如图2所示，本实施例的伸出部41与第二杆53、第三杆54可拆式连接，这样就可以在不更换任何零件的情况下，使得第二杆53设在第三杆54的内侧变换为第二杆53设在第三杆54的外侧，这样就可以抓取尺寸更大的产品。

本发明只需要一个单片机，一方面读取传感器的数据，另一方面控制一个电机驱动器模块来驱动电机的运动，同时响应上层的控制指令实现机械手爪的抓取，放置等动作。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种机械手爪，包括基架（3）、设在基架（3）固定连接的驱动模块（1），其特征在于：驱动模块（1）与竖直的驱动丝杆（2）传动连接，驱动丝杆（2）上设有随动丝杆螺母（4），随动丝杆螺母（4）上设有三个伸出部（41），基架（3）上设有三个环绕驱动丝杆（2）的轴心设置的驱动爪组件，驱动爪组件包括第二杆（53）、第三杆（54）、连动杆（55）、与基架（3）固定连接的基座（51），基座（51）上用转轴连有第一杆（52），第三杆（54）的末端、第二杆（53）的末端分别用第一转轴（56）、第二转轴（57）与连动杆（55）连接，伸出部（41）与第二杆（53）的中部、第三杆（54）的首端分别用第三转轴（58）、第四转轴（59）连接，第一转轴（56）、第二转轴（57）、第三转轴（58）、第四转轴（59）依次位于平行四边形的四个角点上，连动杆（55）具有指部（551），指部（551）上设有夹持面；

所述夹持面上设有压力传感器（6）；

伸出部（41）与第二杆（53）、第三杆（54）可拆式连接，使得第二杆（53）设在第三杆（54）的内侧或第二杆（53）设在第三杆（54）的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种机械手爪，其特征在于：所述夹持面与驱动丝杆（2）平行。

3.根据权利要求1所述的一种机械手爪，其特征在于：驱动模块（1）的转轴竖直设置，所述转轴与驱动丝杆（2）直接连接。

4.根据权利要求1所述的一种机械手爪，其特征在于：三个驱动爪组件以驱动丝杆（2）的轴心环形阵列设置。

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