CN108544524A - 一种基于潜水机器人的平行夹持手 - Google Patents

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张吉
雷志强
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熊靖武
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    • B25J15/0266—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by articulated links
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric

Abstract

本发明公开了一种基于潜水机器人的平行夹持手，包括手臂座、第一水下舵机、手臂横向摆动架、尾臂、前臂和夹持手单元；所述手臂座中安装有第一水下舵机，第一水下舵机与所述手臂横向摆动架驱动连接，所述第一水下舵机可驱动所述手臂横向摆动架水平摆动；本发明的结构简单，该结构实现了第一夹持指与第二夹持指进行夹持时始终保持第一夹持面与第二夹持面之间始终保持相互平行的状态，夹持更加稳固，被夹持物不易滑落，同时配合丝杆传动的方式，实现了夹持的进给量控制精准。

Description

一种基于潜水机器人的平行夹持手
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种精准夹持的一种基于潜水机器人的平行夹持手。
背景技术
水下机器人在夹持过程中往往采用缓冲垫等结构来防止被夹持物发生较大形变，由于在水下，该缓冲结构很容易造成被夹持物容易发生不稳的现象，同时有增加了缓冲物，无法实现刚性夹持的稳固性。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种精准夹持的一种基于潜水机器人的平行夹持手。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种基于潜水机器人的平行夹持手，包括手臂座、第一水下舵机、手臂横向摆动架、尾臂、前臂和夹持手单元；
所述手臂座中安装有第一水下舵机，第一水下舵机与所述手臂横向摆动架驱动连接，所述第一水下舵机可驱动所述手臂横向摆动架水平摆动；
所述手臂横向摆动架的前端横向安装有第二水下舵机，所述第二水下舵机与所述尾臂的尾端驱动连接，所述第二水下舵机可驱动所述尾臂上下摆动；所述尾臂的前端横向安装有第三水下舵机，所述第三水下舵机与所述前臂的尾端驱动连接，所述第三水下舵机可驱动所述前臂上下摆动；所述夹持手单元安装于所述前臂前端，所述夹持手单元可平行抓取被夹工件。
进一步的，所述夹持手单元包括夹持手底板、第一固定指跟、第一连杆、第二连杆和第一夹持指；
夹持手底板固定安装于所述前臂前端，所述第一固定指跟的根部垂直固定连接在所述夹持手底板的前板面；所述第一连杆和第二连杆为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第一连杆和第二连杆的尾端与所述第一固定指跟的末端两侧铰接连接；所述第一夹持指的根部两侧分别铰接连接所述第一连杆和第二连杆的前端；
所述夹持手单元还包括第二固定指跟、第三连杆、第四连杆和第二夹持指；所述第二固定指跟的根部垂直固定连接在所述夹持手底板的前板面，且所述第二固定指跟与第一固定指跟左右并列设置；所述第三连杆和第四连杆为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第三连杆和第四连杆的尾端分别与第二固定指跟的末端两侧铰接连接；所述第二夹持指的根部两侧分别铰接连接所述第三连杆和第四连杆的前端；
其中所述第一夹持指与所述第二夹持指相互左右对称，所述第一夹持指的第一夹持面.与所述第二夹持指的第二夹持面.相对设置且相互平行；
所述夹持手单元还包括第一拉杆、第二拉杆和丝杆滑块；所述丝杆滑块设置于所述第一连杆和所述第三连杆之间，所述丝杆滑块靠近所述第一连杆的一端与第一拉杆的一端铰接连接；所述第一拉杆的另一端与所述第一连杆的中部铰接连接；所述丝杆滑块靠近所述第三连杆的一端与所述第二拉杆铰接连接，所述第二拉杆的另一端与所述第三连杆的中部铰接连接；所述丝杆滑块上设置有丝杆螺纹通孔；
还包括丝杆和第四水下舵机；所述第四水下舵机安装于所述夹持手底板背侧；所述第四水下舵机与所述丝杆驱动连接，所述丝杆垂直穿过所述夹持手底板上的穿过，且所述丝杆与所述丝杆滑块上的丝杆螺纹通孔驱动配合；旋转所述丝杆可启动所述丝杆滑块沿所述丝杆轴线方向来回位移，进而驱动第一夹持指的第一夹持面与所述第二夹持指的第二夹持面.相互平行夹紧和张开。
进一步的，第一夹持指的第一夹持面.和所述第二夹持指的第二夹持面.上设置有锯齿状防滑结构。
有益效果：本发明的结构简单，该结构实现了第一夹持指与第二夹持指进行夹持时始终保持第一夹持面与第二夹持面之间始终保持相互平行的状态，夹持更加稳固，被夹持物不易滑落，同时配合丝杆传动的方式，实现了夹持的进给量控制精准，便于精准刚性夹持的过程中有效控制被夹持物体的形变量。
附图说明
附图1为本发明整体第一视图；
附图2为本发明整体第二视图；
附图3为本发明的执行末端处的局部示意图；
附图4为夹持手单元第一视图；
附图5为夹持手单元第二视图。
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至5所示的一种基于潜水机器人的平行夹持手，包括手臂座25、第一水下舵机24、手臂横向摆动架26、尾臂27、前臂18和夹持手单元16；
所述手臂座25中安装有第一水下舵机24，第一水下舵机24与所述手臂横向摆动架26驱动连接，所述第一水下舵机24可驱动所述手臂横向摆动架26水平摆动；
所述手臂横向摆动架26的前端横向安装有第二水下舵机22，所述第二水下舵机22与所述尾臂27的尾端驱动连接，所述第二水下舵机22可驱动所述尾臂27上下摆动；所述尾臂27的前端横向安装有第三水下舵机20，所述第三水下舵机20与所述前臂18的尾端驱动连接，所述第三水下舵机20可驱动所述前臂18上下摆动；所述夹持手单元16安装于所述前臂18前端，所述夹持手单元16可平行抓取被夹工件。
所述夹持手单元16包括夹持手底板12、第一固定指跟1、第一连杆6、第二连杆3和第一夹持指4；
夹持手底板12固定安装于所述前臂18前端，所述第一固定指跟1的根部垂直固定连接在所述夹持手底板12的前板面；所述第一连杆6和第二连杆3为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第一连杆6和第二连杆3的尾端与所述第一固定指跟1的末端两侧铰接连接；所述第一夹持指4的根部两侧分别铰接连接所述第一连杆6和第二连杆3的前端；
所述夹持手单元16还包括第二固定指跟13、第三连杆14、第四连杆15和第二夹持指9；所述第二固定指跟13的根部垂直固定连接在所述夹持手底板12的前板面，且所述第二固定指跟13与第一固定指跟1左右并列设置；所述第三连杆14和第四连杆15为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第三连杆14和第四连杆15的尾端分别与第二固定指跟13的末端两侧铰接连接；所述第二夹持指9的根部两侧分别铰接连接所述第三连杆14和第四连杆15的前端；
其中所述第一夹持指4与所述第二夹持指9相互左右对称，所述第一夹持指4的第一夹持面5.1与所述第二夹持指9的第二夹持面5.2相对设置且相互平行；
所述夹持手单元16还包括第一拉杆2、第二拉杆8和丝杆滑块7；所述丝杆滑块7设置于所述第一连杆6和所述第三连杆14之间，所述丝杆滑块7靠近所述第一连杆6的一端与第一拉杆2的一端铰接连接；所述第一拉杆2的另一端与所述第一连杆6的中部铰接连接；所述丝杆滑块7靠近所述第三连杆14的一端与所述第二拉杆8铰接连接，所述第二拉杆8的另一端与所述第三连杆14的中部铰接连接；所述丝杆滑块7上设置有丝杆螺纹通孔10；
还包括丝杆28和第四水下舵机7；所述第四水下舵机7安装于所述夹持手底板12背侧；所述第四水下舵机7与所述丝杆28驱动连接，所述丝杆28垂直穿过所述夹持手底板12上的穿过11，且所述丝杆28与所述丝杆滑块7上的丝杆螺纹通孔10驱动配合；旋转所述丝杆28可启动所述丝杆滑块7沿所述丝杆28轴线方向来回位移，进而驱动第一夹持指4的第一夹持面5.1与所述第二夹持指9的第二夹持面5.2相互平行夹紧和张开；
第一夹持指4的第一夹持面5.1和所述第二夹持指9的第二夹持面5.2上设置有锯齿状防滑结构。
本方案的操作方法、过程、以及技术进步整理如下：
当需要用到该装置进行夹持时，使第四水下舵机7驱动丝杆28转动，进而丝杆28带动丝杆滑块7沿所述丝杆28轴线方向逐渐靠近第四水下舵机7的方向位移，此时第一拉杆2、第二拉杆8分别向内拉动第一连杆6和所述第三连杆14，进而使第一夹持指4的第一夹持面5.1与所述第二夹持指9的第二夹持面5.2相互做平行夹紧的动作，当需要做松开动作时使第四水下舵机7驱动丝杆28反向转动，进而丝杆28带动丝杆滑块7沿所述丝杆28轴线方向逐渐远离第四水下舵机7的方向位移，此时第一拉杆2、第二拉杆8分别外内推动第一连杆6和所述第三连杆14，进而使第一夹持指4的第一夹持面5.1与所述第二夹持指9的第二夹持面5.2相互做平行张开的动作；该夹持手结构实现了第一夹持指与第二夹持指进行夹持时始终保持第一夹持面与第二夹持面之间始终保持相互平行的状态，夹持更加稳固，被夹持物不易滑落，同时配合丝杆传动的方式，实现了夹持的进给量控制精准，便于精准刚性夹持的过程中有效控制被夹持物体的形变量。
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 (3)

1.一种基于潜水机器人的平行夹持手，其特征在于：包括手臂座(25)、第一水下舵机(24)、手臂横向摆动架(26)、尾臂(27)、前臂(18)和夹持手单元(16)；
所述手臂座(25)中安装有第一水下舵机(24)，第一水下舵机(24)与所述手臂横向摆动架(26)驱动连接，所述第一水下舵机(24)可驱动所述手臂横向摆动架(26)水平摆动；
所述手臂横向摆动架(26)的前端横向安装有第二水下舵机(22)，所述第二水下舵机(22)与所述尾臂(27)的尾端驱动连接，所述第二水下舵机(22)可驱动所述尾臂(27)上下摆动；所述尾臂(27)的前端横向安装有第三水下舵机(20)，所述第三水下舵机(20)与所述前臂(18)的尾端驱动连接，所述第三水下舵机(20)可驱动所述前臂(18)上下摆动；所述夹持手单元(16)安装于所述前臂(18)前端，所述夹持手单元(16)可平行抓取被夹工件。
2.根据权利要求1所述的一种基于潜水机器人的平行夹持手，其特征在于：所述夹持手单元(16)包括夹持手底板(12)、第一固定指跟(1)、第一连杆(6)、第二连杆(3)和第一夹持指(4)；
夹持手底板(12)固定安装于所述前臂(18)前端，所述第一固定指跟(1)的根部垂直固定连接在所述夹持手底板(12)的前板面；所述第一连杆(6)和第二连杆(3)为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第一连杆(6)和第二连杆(3)的尾端与所述第一固定指跟(1)的末端两侧铰接连接；所述第一夹持指(4)的根部两侧分别铰接连接所述第一连杆(6)和第二连杆(3)的前端；
所述夹持手单元(16)还包括第二固定指跟(13)、第三连杆(14)、第四连杆(15)和第二夹持指(9)；所述第二固定指跟(13)的根部垂直固定连接在所述夹持手底板(12)的前板面，且所述第二固定指跟(13)与第一固定指跟(1)左右并列设置；所述第三连杆(14)和第四连杆(15)为等长且相互平行的铰接连杆结构，所述第三连杆(14)和第四连杆(15)的尾端分别与第二固定指跟(13)的末端两侧铰接连接；所述第二夹持指(9)的根部两侧分别铰接连接所述第三连杆(14)和第四连杆(15)的前端；
其中所述第一夹持指(4)与所述第二夹持指(9)相互左右对称，所述第一夹持指(4)的第一夹持面(5.1)与所述第二夹持指(9)的第二夹持面(5.2)相对设置且相互平行；
所述夹持手单元(16)还包括第一拉杆(2)、第二拉杆(8)和丝杆滑块(7)；所述丝杆滑块(7)设置于所述第一连杆(6)和所述第三连杆(14)之间，所述丝杆滑块(7)靠近所述第一连杆(6)的一端与第一拉杆(2)的一端铰接连接；所述第一拉杆(2)的另一端与所述第一连杆(6)的中部铰接连接；所述丝杆滑块(7)靠近所述第三连杆(14)的一端与所述第二拉杆(8)铰接连接，所述第二拉杆(8)的另一端与所述第三连杆(14)的中部铰接连接；所述丝杆滑块(7)上设置有丝杆螺纹通孔(10)；
还包括丝杆(28)和第四水下舵机(7)；所述第四水下舵机(7)安装于所述夹持手底板(12)背侧；所述第四水下舵机(7)与所述丝杆(28)驱动连接，所述丝杆(28)垂直穿过所述夹持手底板(12)上的穿过(11)，且所述丝杆(28)与所述丝杆滑块(7)上的丝杆螺纹通孔(10)驱动配合；旋转所述丝杆(28)可启动所述丝杆滑块(7)沿所述丝杆(28)轴线方向来回位移，进而驱动第一夹持指(4)的第一夹持面(5.1)与所述第二夹持指(9)的第二夹持面(5.2)相互平行夹紧和张开。
3.根据权利要求2所述的一种基于潜水机器人的平行夹持手，其特征在于：第一夹持指(4)的第一夹持面(5.1)和所述第二夹持指(9)的第二夹持面(5.2)上设置有锯齿状防滑结构。
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