CN107877495A - 一种机器人的夹持型机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人的夹持型机械手，包括机器人机体、机械臂和机械手，所述机械臂安装于所述机器人机体上，所述机械手安装于所述机械臂的执行末端：所述机械手包括第六舵机、机械手架、第一啮合轮、第二啮合轮、第一轮臂、第二轮臂、第一机爪、第二机爪、第一摇杆和第二摇杆；所述机械手架为呈“凸”字形的板状结构；所述机械手架的一侧面对称安装有第一啮合轮和第二啮合轮；所述第一啮合轮和第二啮合轮为局部齿轮结构，所述第一啮合轮和第二啮合轮之间的有齿部相互啮合连接；本发明的结构简单，采用局部有齿的啮合轮结构，实现了单个舵机就能实现机械手的夹取，降低机械手的控制难度。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种机器人的夹持型机械手。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取，夹拉等操作，现有的机械手在做单纯的夹取动作时，往往还需要多种驱动机构来共同配合，结构复杂，实施过程复杂，控制难度大。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供通过一个舵机即可实现夹取动作的一种机器人的夹持型机械手。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种机器人的夹持型机械手，包括机器人机体、机械臂和机械手，所述机械臂安装于所述机器人机体上，所述机械手安装于所述机械臂的执行末端：
所述机械手包括第六舵机、机械手架、第一啮合轮、第二啮合轮、第一轮臂、第二轮臂、第一机爪、第二机爪、第一摇杆和第二摇杆；
所述机械手架为呈“凸”字形的板状结构；所述机械手架的一侧面对称安装有第一啮合轮和第二啮合轮；所述第一啮合轮和第二啮合轮为局部齿轮结构，所述第一啮合轮和第二啮合轮之间的有齿部相互啮合连接；
所述第一啮合轮和第二啮合轮的轮廓壁上还分别凸出第一凸臂和第二凸臂，所述第一凸臂和第二凸臂向上成倒“八”字形张开；
第一摇杆和第二摇杆左右对称设置，所述第一摇杆和第二摇杆的下端分别与所述机械手架在“凸”字形顶部处铰接连接；所述第一摇杆和第二摇杆的上端分别与所述第一机爪和第二机爪的中部铰接连接；所述第一机爪和第二机爪的下段端部分别与第一凸臂和第二凸臂的末端铰接连接；所述第一机爪和第二机爪的上段分别为第一夹持段和第二夹持段；
所述第六舵机安装于所述机械手架的另一侧面，所述第六舵机与所述第二啮合轮驱动连接，所述第六舵机可驱动第二啮合轮沿轴线转动，并通过有齿部带动所述第一啮合轮啮合运动，进而带动第一夹持段和第二夹持段之间的夹紧和张开。
进一步的，所述第一夹持段和第二夹持段的末端分别具有向内侧弯折的第一拉勾和第二拉钩；所述第一夹持段和第二夹持段做夹紧动作时，第一拉勾和第二拉钩的末端向内侧夹拉。
进一步的，所述机械臂包括第二舵机、第二舵机支撑框架、第三舵机、第三舵机支撑框架、第一关节、第二关节、第四舵机、第四舵机支撑框架和第五舵机；
所述第二舵机支撑框架安装于机器人机体上，所述第二舵机竖向安装于所述第二舵机支撑框架中；所述第三舵机支撑框架位于所述第二舵机支撑框架上方，且所述第二舵机的舵机转轴顶端固定连接所述第三舵机支撑框架；所述第二舵机可驱动所述第三舵机支撑框架水平旋转；所述第三舵机支撑框架中横向安装有所述第三舵机；
所述第一关节和第二关节为U型架结构；所述第一关节和第二关节的横梁部相互固定安装连接，所述第一关节的两侧梁可转动安装于所述第三舵机支撑框架两侧，且所述第三舵机与所述第一关节的侧梁驱动连接，第三舵机可驱动第一关节沿所述第三舵机的舵机轴转动；
所述第四舵机可旋转安装于所述第二关节的两侧梁之间，所述第四舵机的舵机轴与所述第二关节的两侧梁驱动连接，第四舵机的舵机体可在第四舵机的驱动下旋转；所述第四舵机的舵机体上固定安装有所述第四舵机支撑框架，所述第四舵机支撑框架上还安装有所述第五舵机；所述第五舵机与所述机械手驱动连接，第五舵机驱动所述机械手沿舵机轴旋转。
进一步的，所述机械手架底端固定连接所述第五舵机的舵机轴末端；所述第五舵机可驱动机械手架沿舵机轴旋转。
进一步的，所述第三舵机的舵机轴与所述第四舵机的舵机轴平行；所述第四舵机的舵机轴与所述第五舵机的舵机轴垂直。
有益效果：本发明的结构简单，采用局部有齿的啮合轮结构，实现了单个舵机就能实现机械手的夹取，降低机械手的控制难度，同时该机械手的前端设置成对称拉勾的结构，在实现夹取的功能的情况下，还能实现夹拉的效果。
附图说明
附图1为机械手结构示意图；
附图2为机械臂结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1和2所示，一种机器人的夹持型机械手，包括机器人机体24、机械臂和机械手20，所述机械臂安装于所述机器人机体24上，所述机械手20安装于所述机械臂的执行末端：具体的机械手结构下文有详细介绍；
所述机械手20包括第六舵机93、机械手架4、第一啮合轮72、第二啮合轮17、第一轮臂14、第二轮臂10、第一机爪3、第二机爪8、第一摇杆2和第二摇杆9；
所述机械手架4为呈“凸”字形的板状结构；所述机械手架4的一侧面对称安装有第一啮合轮72和第二啮合轮17；所述第一啮合轮72和第二啮合轮17为局部齿轮结构，所述第一啮合轮72和第二啮合轮17之间的有齿部71相互啮合连接；采用有齿部71结构传动使机械手的夹取动作更加精准，夹放自如。
所述第一啮合轮72和第二啮合轮17的轮廓壁上还分别凸出第一凸臂14和第二凸臂10，所述第一凸臂14和第二凸臂10向上成倒“八”字形张开；
第一摇杆2和第二摇杆9左右对称设置，所述第一摇杆2和第二摇杆9的下端分别与所述机械手架4在“凸”字形顶部处铰接连接；所述第一摇杆2和第二摇杆9的上端分别与所述第一机爪3和第二机爪8的中部铰接连接；所述第一机爪3和第二机爪8的下段端部分别与第一凸臂14和第二凸臂10的末端铰接连接；所述第一机爪3和第二机爪8的上段分别为第一夹持段1和第二夹持段7；所述第六舵机93安装于所述机械手架4的另一侧面，所述第六舵机93与所述第二啮合轮17驱动连接，所述第六舵机93可驱动第二啮合轮17沿轴线转动，并通过有齿部71带动所述第一啮合轮72啮合运动，进而带动第一夹持段1和第二夹持段7之间的夹紧和张开，只需一个舵机的正反转即可控制夹持和放开动作。
所述第一夹持段1和第二夹持段7的末端分别具有向内侧弯折的第一拉勾5和第二拉钩6；所述第一夹持段1和第二夹持段7做夹紧动作时，第一拉勾5和第二拉钩6的末端向内侧夹拉，该第一拉勾5和第二拉钩6的配合使机械手在具有灵活夹取的功能的情况下，其机械手前端还能起到夹拉的效果，提高了机械手的应用场合。
所述机械臂包括第二舵机21、第二舵机支撑框架18、第三舵机23、第三舵机支撑框架22、第一关节63、第二关节73、第四舵机83、第四舵机支撑框架19和第五舵机13；所述第二舵机支撑框架18安装于机器人机体24上，所述第二舵机21竖向安装于所述第二舵机支撑框架18中；所述第三舵机支撑框架22位于所述第二舵机支撑框架18上方，且所述第二舵机21的舵机转轴顶端固定连接所述第三舵机支撑框架22；所述第二舵机21可驱动所述第三舵机支撑框架22水平旋转；所述第三舵机支撑框架22中横向安装有所述第三舵机23；所述第一关节63和第二关节73为U型架结构；所述第一关节63和第二关节73的横梁部93相互固定安装连接，所述第一关节63的两侧梁可转动安装于所述第三舵机支撑框架22两侧，且所述第三舵机23与所述第一关节63的侧梁驱动连接，第三舵机23可驱动第一关节63沿所述第三舵机23的舵机轴转动；所述第四舵机83可旋转安装于所述第二关节73的两侧梁之间，所述第四舵机83的舵机轴与所述第二关节73的两侧梁驱动连接，第四舵机83的舵机体可在第四舵机83的驱动下旋转；所述第四舵机83的舵机体上固定安装有所述第四舵机支撑框架19，所述第四舵机支撑框架19上还安装有所述第五舵机13；所述第五舵机13与所述机械手20驱动连接，第五舵机13驱动所述机械手20沿舵机轴旋转；所述机械手架4底端固定连接所述第五舵机13的舵机轴末端；所述第五舵机13可驱动机械手架4沿舵机轴旋转；所述第三舵机23的舵机轴与所述第四舵机83的舵机轴平行；所述第四舵机83的舵机轴与所述第五舵机13的舵机轴垂直；通过遥控控制第二舵机21、第三舵机23和第四舵机83调整机械臂姿态，进而使机械手20运行至指定的位置和姿态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种机器人的夹持型机械手，其特征在于：包括机器人机体(24)、机械臂和机械手(20)，所述机械臂安装于所述机器人机体(24)上，所述机械手(20)安装于所述机械臂的执行末端；
所述机械手(20)包括第六舵机(93)、机械手架(4)、第一啮合轮(72)、第二啮合轮(17)、第一轮臂(14)、第二轮臂(10)、第一机爪(3)、第二机爪(8)、第一摇杆(2)和第二摇杆(9)；
所述机械手架(4)为呈“凸”字形的板状结构；所述机械手架(4)的一侧面对称安装有第一啮合轮(72)和第二啮合轮(17)；所述第一啮合轮(72)和第二啮合轮(17)为局部齿轮结构，所述第一啮合轮(72)和第二啮合轮(17)之间的有齿部(71)相互啮合连接；
所述第一啮合轮(72)和第二啮合轮(17)的轮廓壁上还分别凸出第一凸臂(14)和第二凸臂(10)，所述第一凸臂(14)和第二凸臂(10)向上成倒“八”字形张开；
第一摇杆(2)和第二摇杆(9)左右对称设置，所述第一摇杆(2)和第二摇杆(9)的下端分别与所述机械手架(4)在“凸”字形顶部处铰接连接；所述第一摇杆(2)和第二摇杆(9)的上端分别与所述第一机爪(3)和第二机爪(8)的中部铰接连接；所述第一机爪(3)和第二机爪(8)的下段端部分别与第一凸臂(14)和第二凸臂(10)的末端铰接连接；所述第一机爪(3)和第二机爪(8)的上段分别为第一夹持段(1)和第二夹持段(7)；
所述第六舵机(93)安装于所述机械手架(4)的另一侧面，所述第六舵机(93)与所述第二啮合轮(17)驱动连接，所述第六舵机(93)可驱动第二啮合轮(17)沿轴线转动，并通过有齿部(71)带动所述第一啮合轮(72)啮合运动，进而带动第一夹持段(1)和第二夹持段(7)之间的夹紧和张开。
2.根据权利要求1所述的一种机器人的夹持型机械手，其特征在于：所述第一夹持段(1)和第二夹持段(7)的末端分别具有向内侧弯折的第一拉勾(5)和第二拉钩(6)；所述第一夹持段(1)和第二夹持段(7)做夹紧动作时，第一拉勾(5)和第二拉钩(6)的末端向内侧夹拉。
3.根据权利要求1所述的一种机器人的夹持型机械手，其特征在于：所述机械臂包括第二舵机(21)、第二舵机支撑框架(18)、第三舵机(23)、第三舵机支撑框架(22)、第一关节(63)、第二关节(73)、第四舵机(83)、第四舵机支撑框架(19)和第五舵机(13)；
所述第二舵机支撑框架(18)安装于机器人机体(24)上，所述第二舵机(21)竖向安装于所述第二舵机支撑框架(18)中；所述第三舵机支撑框架(22)位于所述第二舵机支撑框架(18)上方，且所述第二舵机(21)的舵机转轴顶端固定连接所述第三舵机支撑框架(22)；所述第二舵机(21)可驱动所述第三舵机支撑框架(22)水平旋转；所述第三舵机支撑框架(22)中横向安装有所述第三舵机(23)；
所述第一关节(63)和第二关节(73)为U型架结构；所述第一关节(63)和第二关节(73)的横梁部(93)相互固定安装连接，所述第一关节(63)的两侧梁可转动安装于所述第三舵机支撑框架(22)两侧，且所述第三舵机(23)与所述第一关节(63)的侧梁驱动连接，第三舵机(23)可驱动第一关节(63)沿所述第三舵机(23)的舵机轴转动；
所述第四舵机(83)可旋转安装于所述第二关节(73)的两侧梁之间，所述第四舵机(83)的舵机轴与所述第二关节(73)的两侧梁驱动连接，第四舵机(83)的舵机体可在第四舵机(83)的驱动下旋转；所述第四舵机(83)的舵机体上固定安装有所述第四舵机支撑框架(19)，所述第四舵机支撑框架(19)上还安装有所述第五舵机(13)；所述第五舵机(13)与所述机械手(20)驱动连接，第五舵机(13)驱动所述机械手(20)沿舵机轴旋转。
4.根据权利要求1或3所述的一种机器人的夹持型机械手，其特征在于：所述机械手架(4)底端固定连接所述第五舵机(13)的舵机轴末端；所述第五舵机(13)可驱动机械手架(4)沿舵机轴旋转。
5.根据权利要求3所述的一种消防机器人，其特征在于：所述第三舵机(23)的舵机轴与所述第四舵机(83)的舵机轴平行；所述第四舵机(83)的舵机轴与所述第五舵机(13)的舵机轴垂直。
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