CN109153130A - 具有驱动装置的机器人夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人夹持器(1)，其具有：第一夹持器手指(16.1)和至少一个第二夹持器手指(16.2)；夹持器基体(12)；基部节肢(14)，其借助于第一转动关节(15.1)围绕第一转动轴(D1)关于所述夹持器基体(12)可转动地安装；和中间节肢(18)，其借助于第二转动关节(15.2)关于所述基部节肢(14)可转动地安装；还具有手指载体(17)，其承载所述第一夹持器手指(16.1)并且借助第三转动关节(15.3)关于所述中间节肢(18)可转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴(D3)可转动地安装；以及具有与所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)分开的驱动装置(20)，该驱动装置抵靠所述夹持器基体(12)被支撑并且被设计为，以驱动力使所述手指载体(17)相对于所述第二夹持器手指(16.2)调节，该驱动力通过所述驱动装置(20)被导入所述手指载体(17)。

Description

具有驱动装置的机器人夹持器

技术领域

本发明涉及一种机器人夹持器，其具有：第一夹持器手指和至少一个第二夹持器手指；夹持器基体；基部节肢，其借助于第一转动关节围绕第一转动轴关于夹持器基体可转动地安装；以及中间节肢，其借助于第二转动关节关于基部节肢可转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴可转动地安装，该第二转动轴平行于第一转动轴取向并且与第一转动轴以恒定的第一间距设置。

背景技术

由专利文献WO2008/083995A1已知一种用于旋转对称体品质检查的装置，其中，该装置具有：一带有夹持器的处理系统，该夹持器用于夹持物体和将物体输送到工作位置中；以及至少一个用于对工作位置中的物体进行光学扫描的电子相机，其中，处理系统的夹持器具有夹持器手指，夹持器手指具有用于固定保持物体的旋转对称保持元件，其中，这些保持元件被设计为可围绕其旋转轴旋转。夹持器的夹持器手指的保持元件在此分别与一齿轮抗扭地连接，其中，夹持器的所有夹持器手指的齿轮间接地通过至少一个另外的齿轮与夹持器的中央齿轮相接合，并且该夹持器具有驱动机构，该驱动机构使中央齿轮置身于旋转运动中。

由专利文献EP2660015B1可知一种用于操作特别是小管状的样品容器的夹持器，其具有：夹持器基部；至少两个夹持器手指，夹持器手指各具有用于检测样品容器的保持区段并分别围绕手指旋转轴相对于夹持器基部可转动地设置在夹持器基部上，其中，夹持器手指的保持区段分别关于配属的手指旋转轴无中心地设置；以及用于使夹持器手指转动的第一驱动器，其中，夹持器手指彼此耦接，使得它们由驱动器同时地并且分别以相同的旋转速度和旋转方向驱动，其中，夹持器基部被设置在基体上并且相对于该基体围绕一不同于手指旋转轴的基部旋转轴可转动地设置，配置有用于使夹持器基部相对于基体转动的第二驱动器，并配置有用于控制驱动器的控制装置，使得通过由夹持器手指相对于夹持器基部的转动和夹持器基部相对于基体的转动所组成的运动组合，针对夹持器手指的保持区段中的每个分别实现了相对于基体的基本上线性的运动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人夹持器，其具有简单和可靠的机械结构。

本发明的目的通过一种机器人夹持器来实现，其具有：第一夹持器手指和至少一个第二夹持器手指；夹持器基体；基部节肢，其借助于第一转动关节围绕第一转动轴关于夹持器基体可转动地安装；以及中间节肢，其借助于第二转动关节关于基部节肢可转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴可转动地安装，该第二转动轴平行于第一转动轴取向并且与第一转动轴以恒定的第一间距设置；还具有手指载体，其承载第一夹持器手指并且借助第三转动关节关于中间节肢可转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴可转动地安装，该第三转动轴既平行于第一转动轴又平行于第二转动轴取向并且与第二转动轴以恒定的第二间距设置；以及具有与第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节分开的驱动装置，该驱动装置抵靠夹持器基体受支撑并且被设计为，以驱动力使手指载体相对于第二夹持器手指调节，该驱动力通过驱动装置被导入手指载体。

带有所属机器人控制器的机器人臂、特别是工业机器人是工作机，其可以配备有工具以自动地处理和/或加工物件，并在多个运动轴中例如关于定向、位置和工作流程是可编程的。工业机器人通常具有：机器人臂，其带有多个通过关节连接的节肢；以及可编程的机器人控制器(控制装置)，其在运行期间自动地控制或调节机器人臂的运动流程，以使机器人臂的机器人法兰在空间中定位和运动。为此，节肢通过受到机器人控制器操控的驱动马达、特别是电驱动马达，特别是关于工业机器人的运动轴运动，这些运动轴代表关节的运动自由度。

机器人可以例如是工业机器人，其特别可以是具有彼此串联跟随的转动轴(例如六个转动轴)的曲臂机器人。替代地，机器人可以是SCARA机器人，即水平的关节臂机器人，其通常具有四个自由度或者说轴、也就是关节，其中的三个关节可以是转动关节，一个关节是滑移关节。但是，机器人也可以是所谓的轻型机器人，其可以具有特别是七个彼此串联跟随的转动轴。

轻型机器人与常规的工业机器人的不同之处首先在于：轻型机器人具有有利于人机协作的结构尺寸，并在此具有相对于其自重而言相对高的承载能力。其次，轻型机器人特别还能以力和/或力矩调节方式运行，而不是仅仅以位置调节方式运行，这点例如使得人机协作更安全。此外，也可以通过如下方式实现这种安全的人机协作，即，例如要么阻止，要么至少使得人或者说装配工不受伤害地减弱机器人臂与人(例如工人和装配工)的意外碰撞。

这种机器人臂或这种轻型机器人优选具有六个以上的自由度，从而在一定程度上提供了一种超定系统，由此可以在相同的定向上以机器人臂的多个、特别是甚至无穷多的不同姿势来到达空间中的同一点。轻型机器人能够以合适的方式对外部的力作用做出反应。可以分别使用设置在关节上的转矩传感器来实现力测量，这些转矩传感器可以在多个空间方向上检测或测量转矩和力。替代地或补充地，也可以在没有传感器的情况下，例如根据在轻型机器人的关节上测得的驱动器马达电流来估计外部的力。作为调节方案，可以例如通过将轻型机器人塑造为机械阻力(阻抗)来使用间接的力调节，或者使用直接的力调节。

以相同方式，SCARA机器人也可以分别具有设置在关节上的转矩传感器，这些转矩传感器可以在多个空间方向上检测或测量转矩和力。替代地或补充地，在SCARA机器人中也可以在没有传感器的情况下，例如根据在SCARA机器人关节上所测得的驱动马达马达电流来估计外部的力。

通过如下方式可实现机器人夹持器的简单和可靠的机械结构，即，机器人夹持器具有与第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节分开的驱动装置，该驱动装置抵靠夹持器基体受支撑并且被设计为，以驱动力使手指载体相对于第二夹持器手指调节，该驱动力通过驱动装置被导入手指载体。这点尤其地通过如下方式实现，即驱动力不通过第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节来传导，也就是不通过存在的转动关节来引导，而是更确切地说直接地从夹持器基体被导入手指载体以及由此导入第一夹持器手指。驱动力相应地仅通过驱动装置来引导并且不通过包括基部节肢和中间节肢的支承装置来引导。另一方面在于，尽管支承装置、也就是说第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节的结构实施方式不变，但是视用于第一夹持器手指运动的期望的运动轨道而定可以在结构上不同地设计驱动装置。第一特定的运动形式的驱动装置可例如被第二运动形式的另一驱动装置以简单的方式替换，而不必替换支承装置、也就是说三个转动关节或基部节肢或中间节肢。第一运动形式可例如是直线运动，第一夹持器手指如下实施该直线运动，即其以最短路径直接向尤其固定不动的第二夹持器手指运动。另外的第二运动形式可例如是第一夹持器手指在斜的或圆弧形的轨道上的运动。

这点通过运动部件的，尤其是基部节肢、中间节肢和手指载体的支承装置的形式来实现。支承装置部位可具有明显的彼此间距，支承装置部位例如可由下轴承和上轴承构成。通过这种形式的支承装置可实现支承力与夹持力脱耦，该夹持力由驱动器、也就是说由被分开的驱动装置施加。在单侧轴承的情况下也发生脱耦，该单侧轴承可在两个方向上接收力矩。支承力接收如下这样的力矩，该力矩由于夹持器手指(夹持器夹片)的长度而施加在夹持器手指的接近夹持器基体的端部上。力矩由结构形式造成地首先通过力偶来接收，力偶的力方向平行于夹片关闭力起作用并且不垂直于该夹片关闭力，正如例如在已知的标准线性导向器中是该情况。

不同于其他的夹持器，根据本发明的机器人夹持器具有与支承装置分开的驱动装置。在其它情况下支承装置的三个转动关节直接地每个本身被驱动或支承装置的三个转动关节通过固定的传动器彼此耦接并因此由共同的驱动器驱动，而在根据本发明的机器人夹持器中，支承装置的三个转动关节以被动方式被携动引导并在该配置中仅接管对运动的夹持器手指进行支承的功能。可运动的第一夹持器手指的运动借助根据本发明的驱动装置直接通过由驱动装置直接地调节第一夹持器手指来进行并在那里直接预先给出夹持器手指应在其上运动的轨道。如果夹持器手指应在线性轨道上运动，则可由驱动装置来驱动第一夹持器手指，该驱动装置例如具有螺纹丝杠。

机器人夹持器具有至少两个夹片、也就是说夹持器手指，在一实施方式中这些夹片可相对彼此线性运动。一夹片相对于夹持器的基部刚性地设置，利用该基部使该夹持器被装配在机器人的法兰上，另一夹片可运动。该配置可实现精确的夹持，即使该可运动的夹片的运动不精确。

待夹持的物件主动地被运动的夹片朝相对于夹持器的基部静止的夹片按压。因为不可运动的夹片的位置是精确已知的，所以被夹持的物件的位置也被精确已知。

在夹持器的该实施方式中，一可运动的夹片能在直线上相对于刚性夹片运动。

通过三个交错嵌套的旋转进行这种线性运动的支承。三个串联构造的支承装置的直径和位置可彼此协调，使得可在预设的轨道上实现运动夹片的运动。

为了可实现通过支承装置接收由于夹持器夹片长度和夹持力所引起的力矩，要么构造可接收力矩的支承装置(例如四点轴承)，要么构造两个支承装置单元，这些支承装置单元彼此间隔开。

彼此间隔开的支承装置单元可例如由一对支承装置单元构成，其中，一支承装置单元(沿z方向)被设置在上平面中(上轴承)，另一支承装置单元(沿z方向)被设置在下平面中(下轴承)。下平面中的支承装置的内直径的大小使得中间节肢的支承装置围住手指载体并且基部节肢的支承装置围住中间节肢，使得手指载体可在由驱动器预先设定的轨道上行驶，该手指载体被紧固在构件上，该构件通过下平面的支承装置达到丝杠螺母。上平面中的支承装置的内直径可具有较小的直径，因为其不必围住串联后置的轴承，因为在上支承装置平面中没有构件在运动的手指的手指轴线上横越上支承装置平面。具有较大直径的轴承也可被设计为，使得其可无第二上轴承地接收力矩，例如通过十字滚子轴承或四点轴承。该支承装置可由于轴承的直径而接收高力矩。此外，由此在结构上排除了轴承上侧相对于轴承下侧的转动。

夹片上的夹紧力单独由驱动装置施加，该驱动装置沿夹紧力方向直接作用在运动的夹片上。

至少一个第二夹持器手指可相应地关于夹持器基体固定不动地设置。“固定不动”可在本文中还意味着，至少一个第二夹持器手指例如被螺丝固定。由此，至少一个第二夹持器手指虽然可被移置，但是在此不存在主动的驱动装置。当然，至少一个第二夹持器手指也可以另外的方式固定，或与基体一件式地构造。

尤其地，至少一个第二夹持器手指可直接刚性地被紧固在夹持器基体上。

在一特殊实施方式中，驱动装置可具有马达和在夹持器基体上围绕丝杠轴可转动地安装且由马达转动驱动的驱动丝杠，从动丝杠螺母沿着丝杠轴线可线性调节地被安装在驱动丝杠上，其中，为了通过马达的驱动使手指载体运动，从动丝杠螺母被耦接到手指载体上。

在一变型中，手指载体可刚性地与从动丝杠螺母连接。

在另一变型中，机器人夹持器可具有线性导向器，该线性导向器被设计为，将手指载体关于夹持器基体借助用于接收力的、二元的第一支承装置这样经引导地安装，使得手指载体仅沿丝杠轴方向可调节，其中，手指载体借助一元的第二支承装置被耦接到从动丝杠螺母上，用于力传递。

驱动器承担将力沿运动方向传递到运动的手指上的任务。在该实施方式变型中，力从驱动器朝运动方向、也就是说沿x方向传递。例如在具有驱动丝杠的驱动器中，运动方向以及由此x方向是如下这样的方向，沿该方向，从动丝杠螺母在驱动丝杠上线性地关于丝杠轴沿着运动，运动的手指被耦接到从动丝杠螺母上。y方向于是是正交于x方向的方向，其处于如下平面中，运动的手指以其纵向延伸垂直地从该平面延伸出来。运动的手指的纵向延伸因此相应于z方向。围绕x轴和围绕y轴的力矩被手指的支承装置接收。在夹持器中，于是还必须接收沿y方向和沿z方向的力和沿z方向的力矩。这点能以各种方法进行。因此，可例如通过驱动装置来接收力和/或力矩。在此可通过丝杠对运动的夹片进行驱动，该丝杠被安装在夹持器的基部中。丝杠的支承这样进行，使得其仅有一个自由度、更确切地说围绕纵轴线旋转，其由马达驱动。通过该丝杠可实现沿y方向和沿z方向的力以及沿z方向的力矩被丝杠轴接收。

通过丝杠也可附加地接收沿y方向的力矩，这些力矩也被支承装置截获，这导致支承装置的附加加固。

替代地，力和/或力矩可被附加的导向器接收。从动丝杠螺母可被这样连接到手指上，使得不产生刚性连接，而是力和力矩的特定的方向分量保持自由。这涉及沿y方向或z方向的力以及围绕y轴、x轴和z轴的力矩。这导致，驱动装置不再负载被释放的力和力矩。这些力和力矩可通过机械装置的支承装置和/或通过用于手指载体的附加导向器和/或通过夹持器的机械装置上的附加导向器被带入并且被它们接收。

根据可能性，该结构可以被单义地设计。在特殊情况下，也可使用双配合，以便例如提高坚固性。这些双配合可被构造为，使得当夹持力已超过一定的阈值时，两个止挡才起作用。仅在静止状态中进行的夹持力出现时，才在夹持器中进行这点。在静止状态中，双配合不一定体现出运动学上的缺点。

在一具体实施方式中，驱动马达位于紧邻丝杠轴或在丝杠轴旁边，例如在机器人夹持器的壳体中。驱动力矩通过驱动系的构件、例如齿带或啮合装置被传递到丝杠轴上。

在一特殊实施方式变型中，机器人夹持器可相应地具有一元的转矩支撑件，该转矩支撑件被设计为，使手指载体关于夹持器基体仅以唯一的转动自由度受支承，用以接收围绕所述第一夹持器手指的纵向延伸的转矩，其中，手指载体借助第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节在手指载体的两个其他的转动自由度上受支撑。该支撑也可实现为沿y方向的支撑并且于是是二元的。

在所有实施方式中，基部节肢可以具有旋转对称的外罩壁，基部节肢完全地在夹持器基体的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上；机器人夹持器的中间节肢具有旋转对称的外罩壁，中间节肢完全地在基部节肢的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上；并且机器人夹持器的手指载体具有旋转对称的外罩壁，该手指载体完全地在中间节肢的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上，其中，

-第一转动关节具有：围住基部节肢的第一下轴承，该第一下轴承被设置在接近手指载体的结构高度上；以及与第一下轴承间隔开的、尤其地围住基部节肢的第一上轴承，该第一上轴承被设置在远离手指载体的结构高度上，

-第二转动关节具有：围住中间节肢的第二下轴承，该第二下轴承被设置在接近手指载体的结构高度上；以及与第二下轴承间隔开的、尤其地围住中间节肢的第二上轴承，该第二上轴承被设置在远离手指载体的结构高度上，并且

-第三转动关节具有：围住手指载体的第三下轴承，该第三下轴承被设置在接近手指载体的结构高度上；以及与第三下轴承间隔开的、尤其地围住手指载体的第三上轴承，该第三上轴承被设置在远离手指载体的结构高度上。

如果一个或多个轴体的、也就是说基部节肢的、中间节肢的和/或手指载体的支承装置被彼此平行地分布到两个平面上，则作用到夹片上的倾翻力矩可导致两个支承装置相对于彼此转动。为了阻止这种情况，执行相同运动的两个平面的节段可被彼此刚性连接。在此，进行连接的中间节段、例如销在其形状上被实施为，使得其关于绕共同的转动轴的扭曲将两个节段尽可能刚性地连接。

夹持器手指在其纵轴线上的双重支承装置可实现接收力矩。用于接收力矩的杠杆臂可被选择为，比夹持器手指在线性导向器上的支承装置更长。为此，还可使用如下轴承，其由于其几何尺寸而可接收比在已知的线性导向器的情况下更大的力。在标准线性夹持器中，即在大多数情况下通过线性导向器实现接收该力矩，该线性导向器具有L形状并且其杠杆臂垂直于手指的纵轴线延伸。这点导致手指中的以90°的力转向，为此该手指被特殊地设计。

中间节肢的和基部节肢的支承装置可单侧地借助轴承实现，这些轴承可接收横向力矩。由于这些支承装置的直径很大并且示出了对于杠杆臂而言的这些轴承以其可接收横向力矩的程度，所以这些支承装置可接收非常大的横向力矩。因此，利用该支承装置可接收比利用类似的、具有线性导向器的标准线性夹持器更大的力矩。

中间节肢可相应地因此具有：第一圆环盘，该第一圆环盘借助第二下轴承可转动地被安装在基部节肢上；和第二圆环盘，该第二圆环盘借助第二上轴承可转动地被安装在基部节肢上，并且第一圆环盘通过连接桥与第二圆环盘刚性连接。

中间节肢、尤其地销保证了节段的取向，也就是说分别沿着第一转动轴的两个支承平面的上基部节肢和下基部节肢配对的取向和/或上中间节肢和下中间节肢配对的取向，以及沿着两个支承平面的第二转动轴的两个支承平面的节段的取向。在两个第一支承装置扭曲时和在两个第二支承装置扭曲时，中间节段在剪切方面被负载，这是因为转动轴相对于中间节段总是具有一定的移置，利用该中间节段使两个支承平面连接。中间节段可在其形状和导向器作用在其上的部分节段的位姿上被设计为，该中间节段对两个扭曲运动而言关于剪切变形尽可能稳定。

对中间节肢的这种构造而言，替代地或补充地，基部节肢也可相应地具有：第三圆环盘，该第三圆环盘借助第一下轴承可转动地被安装在夹持器基体上；以及第四圆环盘，该第四圆环盘借助第一上轴承可转动地被安装在夹持器基体上，并且第三圆环盘通过连接桥与第四圆环盘刚性连接。

在所有实施例中，机器人夹持器可具有用于绕过奇异点的装置，在这些奇异点中，第一转动轴与第三转动轴对齐，其具有约束装置，该约束装置被设计为，阻止基部节肢围绕第一转动轴运动，其中第二转动轴相对于第一转动轴不可运动，使得由驱动装置所导入的驱动力在奇异点的区域中导致第二转动轴的转动运动大于第一转动轴的转动运动。

处在具有至少两个平行的转动轴的平面上的支承装置具有奇异点。如果三个彼此串联跟随的转动轴之间的间距相等，则存在两个转动轴彼此同轴的位置，在该位置中可出现任意四个关节姿势。在以夹片沿着轨道驶过奇异点位置时，存在关节可占据的两个关节姿势。这导致，在对运动的夹片进行引导驱动时，关节的角度姿势不再是单义的。

为了关节轨道可单义地从外部通过驱动器以一个自由度被推移，可以引入约束条件。只要运动的夹片不位于奇异点中，则在夹片在轨道上运动时，不断调整的关节角度是单义的。然而在驶过奇异点时，可驶向两个不同的配置，这些配置然后在进一步的行驶中又是单义的。

如果第一转动轴与第二转动轴之间的间距以及第二转动轴与第三转动轴之间的间距是同样大的，则可在奇异点中驶向任意四个关节姿势。但是，这仅在如下情况时是可能的，即当基部节肢被外力转动时，这在正常运行中不发生。

为了在驶过奇异点时关节姿势是单义的，可以阻止一转动关节相对于另一转动关节的运动。这种阻止被动地由外部驱动的运动可通过机械装置以不同方式来进行。

在驶过奇异点时，第一转动轴与第二转动轴之间以及第二转动轴与第三转动轴之间的两个直线平行地延伸，即使它们不同样大。在通过作用在夹片上的驱动器推移手指时，关节通过力矩被动地运动，该力矩从驱动力和垂直于运动方向的杠杆臂中产生。由于在所考虑的奇异点中处于转动轴之间的间距垂直于运动轴，所以第一转动轴与第二转动轴之间或第二转动轴与第三转动轴之间的间距相应于用于第一转动轴与第二转动轴的驱动力矩的杠杆臂。

如果驶过奇异点并且转动轴之间的两个间距同样大或近似大，较大的轴承例如由于其大小而具有比小轴承更大的摩擦阻力，则避免了如下这样的关节轨道，在该关节轨道中，大轴承必须走过比小轴承更大的关节角度，有利于如下这样的关节轨道，在该关节轨道中，小轴承必须走过比大轴承更大的关节角度。

在继续行驶时可出现两个配置，其中，在第一配置中小轴承走过比大轴承更大的关节角度，在另一个配置中大轴承必须走过比小轴承更大的关节角度。由于大轴承具有比小轴承更大的摩擦阻力，所以出现这样的轨道，在该轨道中，在较小轴承的情况下得出比在大轴承时更大的转动运动。

约束装置可因此具有与夹持器基体连接的摩擦体和与基部节肢连接的配对摩擦体，其中，摩擦体和配对摩擦体被设计和设置为，在第一转动轴靠近第三转动轴时，摩擦体和配对摩擦体进入摩擦接触，该摩擦接触阻止基部节肢继续转动。

当夹片位于奇异点中时，一节段触碰基体上的阻力体，该阻力体在该位置中提高了大轴承的转动摩擦并且阻止其运动。出于该原因，同样出现这样的状况，在该状况中，小轴承转动较大的关节角度。

当两个转动轴之间的间距同样大并且夹片在引导穿过第一支承装置的中间点的直线上行驶时，那么存在第二节段中的也在该直线上运动的点，该直线垂直于运动的夹片的轨道。该点是第三支承装置的在第二支承装置的中间点上反映的转动点。

当关节机械装置位于奇异点中并且相邻的转动轴之间的对应间距同样大时，可实现第一节段和第二节段共同运动，而不改变第三转动轴的位置。在横越轨道上的奇异点之后，可驶向具有两个不同的关节配置的轨道。为此，第二节段上的点必须跳到直线的另一侧上，该点在其上延伸。这点可通过在该直线上引导该点被阻止。在该点的部位上，第二节段与销连接，该销例如左和右由夹持器基部中的止挡保持在其轨道上。导向器可接收沿夹持器夹片的运动方向或逆着夹持器夹片的运动方向的力。

约束装置可具有与中间节肢连接的销和与夹持器基体连接的叉体，该叉体包括凹口，其中，叉体和销被设计和设置为，在第三转动轴靠近第一转动轴时，销嵌接到叉体的凹口中，以便通过使夹持器基体与中间节肢形状配合耦接来阻止中间节肢和基部的共同转动。

由于约束装置仅当夹持器机械装置位于中央奇异点中时必须起作用，所以该约束装置可由形状松弛的元件构成，这些元件仅可在奇异的关节姿势中传递力。为此的可能性是在夹持器基体与销之间安装两个对置的索缆，使得当关节机械装置位于奇异点中并且销由此与第一转动轴相距最远并此外可将阻止中间节肢和基部节肢共同旋转的力传递到销上时，两个索缆仅在销的位置中延伸。

在这种具有例如形状松弛的元件(例如索缆)的实施方式中，第二节段仅在驶过奇异点时被稳定以及由此关节角度在运动轨道的所有地点上都是单义的。通过附加的由外部所施加的力也不会预先给定另外的关节角度，因为导向器是形状配合的。相对于由于摩擦力导致的稳定，这是有优点的，因为摩擦力会被从外部作用到夹持器上的附加力克服，这还会导致夹持器卡住。

销可由将第一圆环盘与第二圆环盘连接的连接桥构成。

通常，在所有实施方式和变型中，驱动装置可被构造为自锁。

如果例如机器人夹持器上的供电中断，而一物体已被夹持，则该物体应安全地停留在夹持器中，且不允许掉到地上。因此期望的是，可运动的夹持器手指不是可反驱动的。当从外部使手指运动时，手指的支承装置不允许在任何状况下被自保持，因为这点导致驱动马达也不再能使手指运动。因此，马达与运动的手指之间的驱动系被设计为，使得其不再是可反驱动的。这可通过具有丝杠螺纹中的相应螺距的丝杠驱动器和与此匹配的摩擦行为来实现。还必须确保，所述卡住总是可被马达主动地解除。

完全一般性地考虑，根据本发明的机器人夹持器可具有一个或多个以下特征：

第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节和驱动系在固定的结构配置中以被动方式、也就是说无驱动地被彼此耦接。就此而言，机器人夹持器具有仅一唯一的自由度。因此，机器人夹持器可利用该仅唯一的驱动装置被打开或关闭。通过使第一(可运动的)夹持器手指运动离开第二(固定不动的)夹持器手指来进行机器人夹持器的打开。通过第一(可运动的)夹持器手指向第二(固定不动的)夹持器手指运动来进行机器人夹持器的关闭。机器人夹持器的唯一的驱动马达使第一夹持器手指运动。通过根据本发明由驱动器耦接第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节，可实现比例如利用线性导向器可实现的机械装置更耐用且更刚硬的机械装置。第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节能以本领域技术人员已知的方式例如借助滚动轴承或可能地滑动轴承非常刚硬地安装。总之，因此可实现机器人夹持器上的非常高的关闭力。

不仅第一(可运动的)夹持器手指，而且第二(固定不动的)夹持器手指可优选地由刚性棒构成。通过将一个或多个夹持器手指构造为刚性棒，可以不在夹持器手指上使用昂贵的关节并与之相应地提供廉价且耐用的夹持器手指，此外，这种夹持器手指几乎不会受到干扰。但是，这种刚性棒可具有各种横截面形状。夹持器手指中的每个还可以借助于一将对应的夹持器手指与机器人夹持器或其夹持器基体或手指载体连接起来的离合器装置，被可更换地紧固在机器人夹持器上。因此，这种棒可以具有通常的柱体形外罩壁，并且这种棒在垂直于其纵向延伸方向伸展的横截面中可以具有例如圆形、正方形、矩形、三角形或其他的几何形状。这种棒的柱体形外罩壁特别可以是直的柱体。所有位于机器人夹持器上的夹持器手指可以具有相同的横截面形状。替代地，至少一个夹持器手指可以具有与所述至少一个另外的夹持器手指不同的横截面形状。然而，位于机器人夹持器上的夹持器手指也可以具有个体的、即彼此不同的横截面形状。

在机器人夹持器的第一种基础变型中，第一夹持器手指可以通过第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节关于夹持器基体可调节地安装。第二(固定不动的)夹持器手指仅刚性地被紧固在夹持器基体上。在另一变型中，可有两个刚性的夹持器手指，这两者彼此间隔地被紧固在夹持器基体上。因此，这样的机器人夹持器与之相应地总共具有三个夹持器手指，其中，第一夹持器手指可以相对于另外两个被刚性地紧固在夹持器基体上的夹持器手指通过第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节进行调节。

通常，可运动的第一夹持器手指可借助驱动装置在直线轨道上向至少一个固定不动的第二夹持器手指运动。但是也可产生其他形式的轨道，在这些轨道上，第一夹持器手指可向固定不动的第二夹持器手指运动并从其运动离开。这类其他的轨道形式可通过选择不同设计的驱动装置来产生，而不必在机器人夹持器的转动关节上进行改变。

在全部实施方式变型中，夹持器基体可具有连接法兰，该连接法兰被设计用于将机器人夹持器紧固在机器人臂的工具法兰上。即使机器人夹持器可被其他的自动装置定位，然而优选地设置为，机器人臂使机器人夹持器在空间中运动，其中，机器人控制器可自动地、也就是说尤其地受程序控制地使机器人臂运动。

基部节肢可以具有旋转对称的外罩壁，基部节肢完全地在夹持器基体的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上；机器人夹持器的中间节肢具有旋转对称的外罩壁，中间节肢完全地在基部节肢的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上；和/或机器人夹持器的手指载体具有旋转对称的外罩壁，该手指载体完全地在中间节肢的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上。这点可尤其地意味着，仅支承装置分别处于内部。然而也可能的是，驱动系的节段在多个节肢上延伸。

在另一种特殊的实施方式变型中，机器人夹持器可以被设计为：

-第一转动关节具有围住基部节肢的第一轴承，特别是具有第一滚动轴承，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在基部节肢的旋转对称的外罩壁上，或者内环滚道被构造在基部节肢的旋转对称的外罩壁上，

-第二转动关节具有围住中间节肢的第二轴承，特别是具有第二滚动轴承，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在中间节肢的旋转对称的外罩壁上，或者内环滚道被构造在中间节肢的旋转对称的外罩壁上，以及

-第三转动关节具有围住手指载体的第三轴承，特别是具有第三滚动轴承，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在手指载体的旋转对称的外罩壁上，或者内环滚道被构造在手指载体的旋转对称的外罩壁上。

通过这样的轴承设计、特别是滚动轴承设计或者滑动轴承设计，可以使第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节实现一种特别刚硬的布置。与之相应地，尤其在下轴承平面中的第二滚动轴承就此而言完全被第一滚动轴承围住，尤其在下轴承平面中的第三滚动轴承完全被第二滚动轴承围住并因此也完全被第一滚动轴承围住。在机器人夹持器的一种改变的实施方式变型中，一个或多个滚动轴承、特别是所有的滚动轴承都可以用滑动轴承代替。

总之，通过根据本发明的机器人夹持器利用支承装置提供了用于夹持器的运动学，该支承装置由三个串联交错嵌套的支承装置和一与这些支承装置分开的驱动装置构成。驱动装置给夹持器手指预先给定特定的运动，并主动引导运动的夹持器手指。与之相反，支承装置可实现使运动的夹持器手指遵循由驱动装置预先给定的轨道。不进行通过各个支承装置的驱动。夹持器具有一唯一的自由度，该自由度由驱动装置预先给定。

夹持器的该运动学可实现对可运动的夹片进行引导。第二夹片可刚性地与夹持器的基部连接。所夹持的物体被运动的夹片朝刚性夹片按压。该张紧可实现接收力矩。由驱动装置所驱动的运动可以是线性运动。三个支承装置可分别单独地或成双具有平行错位地被构造在机器人夹持器上。当支承装置应在结构上接收横向力矩时，这点可以是适宜的。支承装置可以是滚动轴承或滑动轴承。如果支承装置被成双具有平行错位地构造，则可通过分别两个彼此移置的节段的刚性连接来实现平行的支承装置的分别配属的节段不相互转动。这点可实现给予夹片的支承装置一定的刚硬性。支承装置可接收作用到被驱动的夹片上的两个倾翻力矩。通过这种布置，待接收的倾翻力矩然而可变大。围绕夹片纵轴线的力矩可由该运动学所接收，该运动学将驱动运动继续给出到手指上。替代地，围绕夹片纵轴线的力矩可被运动的手指的附加导向器所接收。沿夹片纵向方向的力和垂直于运动方向且平行于夹持器基面作用到运动的手指上的力可以被该运动学接收，该运动学将驱动运动继续给出到手指上。替代地，沿夹片纵向方向的力和垂直于运动方向且平行于夹持器基面作用到运动的手指上的力可以被运动的手指的附加导向器所接收。

为了能在至少两个平行的转动轴的经引导的运动中绕过奇异点，可在夹持器中包含机械约束条件。机械约束条件可追求，使得一支承装置由于其大小或其支承原理而导致在奇异位置中相对于另一支承装置的运动被阻止。但是，机械约束条件也可追求，使得一支承装置在奇异点的角位置中通过阻尼器在运动上受阻止，该阻尼器例如由局部摩擦接触产生。机械约束条件还可追求，使得销可位于第二节段上，该销位于这样的部位上，该部位在夹持器夹片沿着直线运动时自身在一直线上运动。该销可在其路径上被导向器沿着该销的运动路径保持。该导向器可在销经过的整个路径上或沿着一部分路径延伸或仅存在于如下这样的部位上，该部位当所述运动学位于奇异点中时出现。销也可如前所述、例如被索缆传动装置保持在奇异位置中。在具有两个索缆的约束装置的这种实施方式中，一索缆端分别被紧固在连接桥上或销上。各另外的索缆端被紧固在基部节肢上。在连接桥或销在轨道上、例如直线上运动时，两个索缆取决于索缆与销的接触点由该销缠绕。但是，它们在此不必处于拉应力下，而是可下垂。仅在连接桥或销的奇异点位置中，两个索缆被张紧，以便将连接桥或销保持在其位置中。约束装置可与之相应地包括与中间节肢连接的销和两个索缆，这些索缆分别具有第一索缆端，这两个第一索缆端被紧固在销上，并且其中，两个各另外的索缆端被紧固在基部节肢上。

如果驱动马达与运动的手指之间的驱动系被实施为不可反驱动，则可确保在停电时也保持获得夹持力。夹持器可配备有自适应的和/或灵活的夹片作为夹持器手指。

驱动装置可被构造用于经力和/或力矩调节的操控。

在对机器人夹持器的驱动装置进行经力和/或力矩调节的操控时，机器人夹持器可就此而言关于其刚硬性被参数化。为此，在所有的实施方式中，对机器人夹持器的驱动装置的经力和/或力矩调节的操控可以通过阻抗调节或导纳调节来进行。夹持器控制器或机器人控制器可以被设计为，特别是借助于阻抗调节或导纳调节使机器人夹持器上的第一夹持器手指产生适合于安全的人机协作的柔顺性。在这类的柔顺性调节中，手动移动运行也可以意味着：可以由工人以手动引导方式使夹持器手指运动，即，尤其也可以手动地调节机器人夹持器的第一夹持器手指。

附图说明

下面将参考附图对本发明的具体实施例进行更详细地说明。这些示例性实施例的具体特征与它们在哪个具体关系中被提及无关，必要时也可以单独或者以其他的组合来考虑地代表本发明的普遍性特征。

其中：

图1以立体图示出了属于六轴曲臂机器人类型的工业机器人；

图2以立体图示出具有可调节的第一夹持器手指和刚性的第二夹持器手指的机器人夹持器；

图3示出了从下方观察到的根据图2的机器人夹持器的俯视图；

图4示出了根据图2的机器人夹持器的示意性剖视图；

图5示出了具有根据本发明的驱动装置的根据图2的机器人夹持器的透视图；

图6示出了具有根据本发明的驱动装置的根据图2的机器人夹持器的剖视图；

图7示出了具有根据本发明的驱动装置的根据图2的机器人夹持器的内部立体局部视图；

图8示出了带有上轴承的替代机器人夹持器的内部立体局部视图，该上轴承具有杆状杠杆；

图9示出了相对于图8修改的机器人夹持器的内部立体剖视图，其中，处于对应的上轴承和下轴承上的能运动的夹持器手指分别在两个平行的线性导向器之间被引导，

图10示出了在奇异点状态中的示例性机器人夹持器的示意图，该机器人夹持器具有约束装置，该约束装置包括两个索缆，

图11示出了机器人夹持器的摩擦配合的约束装置的示意图；

图12示出了机器人夹持器的形状配合的约束装置的示意图；

图13-图17示出了机器人夹持器的形状配合的特殊约束装置的叉体和销的空间位置的单个状况序列。

具体实施方式

图1示出了机器人1，其具有机器人臂2和机器人控制器10。机器人臂2在本实施例的情况下包括多个依次设置并借助关节J1至J6可转动地彼此连接的节肢L1至L7。

机器人1的机器人控制器10被设计或构造用于实施机器人程序，通过机器人程序可以使机器人臂2的关节J1至J6根据机器人程序自动化或在手动移动运行中自动地被调整或转动运动。为此，机器人控制器10连接可操控的电马达M1至M6，这些电马达被设计为调节机器人1的关节J1至J6。

在工业机器人1a的该实施例的情况下，节肢L1至L7涉及机座3和相对于机座3围绕竖直延伸的轴A1可转动地安装的转台4。机器人臂2的其他节肢是摇臂5、悬臂6和优选多轴的机器人手7，该机器人手具有被构造为工具法兰8的紧固装置，用于紧固根据本发明的机器人夹持器11。摇臂5在下端部、也就是在摇臂5的关节J2(该关节也可以被称为摇臂支承头)上围绕优选为水平的转动轴A2可枢转地被安装在转台4上。

在摇臂5的上端部上，在摇臂5的第一关节J3上又围绕同样优选为水平的轴A3可枢转地安装悬臂6。该悬臂在端侧上承载机器人手7及它的优选为三个的转动轴A4、A5和A6。关节J1至J6可分别通过电马达M1至M6中的一个，经由机器人控制器10编程控制地被驱动。为此，通常可以在节肢L1至L7中的每个与分别配属的电马达M1至M6之间设有传动器。

图2示出了根据本发明的机器人夹持器11的一种实施方式，该机器人夹持器具有第一夹持器手指16.1和第二夹持器手指16.2。机器人夹持器11包括：夹持器基体12；基部节肢14，其关于夹持器基体12可转动地安装；以及中间节肢18，其关于基部节肢14可转动地安装。机器人夹持器11还包括手指载体17(图3)，该手指载体承载第一夹持器手指16.1并且关于中间节肢18可转动地安装。机器人夹持器11具有连接法兰13，该连接法兰被构造为用于将机器人夹持器11紧固在机器人臂2的工具法兰8上。

图3示出了从下方观察到的机器人夹持器11的俯视图，也就是说夹持器手指16.1和16.2从图平面逆着观察方向向前指向出去。机器人夹持器11具有第一夹持器手指16.1和第二夹持器手指16.2，以及夹持器基体12和基部节肢14。基部节肢14借助第一转动关节15.1围绕第一转动轴D1关于夹持器基体12可转动地安装。中间节肢18借助第二转动关节15.2关于基部节肢14可转动地安装，更确切地说围绕第二转动轴D2能转动地安装，该第二转动轴平行于第一转动轴D1取向并且与第一转动轴D1以恒定的第一间距A1设置。承载第一夹持器手指16.1的手指载体17借助第三转动关节15.3关于中间节肢18可转动地安装，更确切地说围绕第三转动轴D3可转动地安装，该第三转动轴既平行于第一转动轴D1又平行于第二转动轴D2取向并且与第二转动轴D2以恒定的第二间距A2设置。

在该实施方式中，机器人夹持器11的节肢(这些节肢由夹持器基体12、基部节肢14、中间节肢18和手指载体17构成)构成节肢运动链，这些节肢可以通过第一转动关节15.1、第二转动关节15.2和第三转动关节15.3可转动地进行调节。第一转动关节15.1、第二转动关节15.2和第三转动关节15.3的三个转动轴D1、D2和D3在此被彼此平行地取向。由此使得，装配在手指载体17上的第一夹持器手指16.1可以在夹持器基体12的第二顶端侧的平面中在轨道上运动到固定不动的第二夹持器手指16.2上或从该第二夹持器手指运动离开。

基部节肢14具有旋转对称的外罩壁，基部节肢14完全地在夹持器基体12的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上，这尤其地如图4所示。机器人夹持器11的中间节肢18具有旋转对称的外罩壁，该中间节肢18完全地在基部节肢14的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上。机器人夹持器11的手指载体17具有旋转对称的外罩壁，该手指载体17完全地在中间节肢18的外轮廓内部可转动地被安装在该外罩壁上。

也特别是如图4所示，在一特殊实施方式变型中，基部节肢14具有沿第一转动轴D1的方向指向的结构高度H1，该结构高度最高可达夹持器基体12沿第一转动轴D1的方向指向的结构高度H0那么大。机器人夹持器11的中间节肢18在此也具有沿第二转动轴D2的方向指向的结构高度H2，该结构高度最高可达基部节肢14沿第二转动轴D2的方向指向的结构高度H1那么大。机器人夹持器11的手指载体17具有沿第三转动轴D3的方向指向的结构高度H3，该结构高度最高可达中间节肢18沿第三转动轴D3的方向指向的结构高度H2那么大。

在该特殊的实施方式变型中，例如第一转动关节15.1具有围住基部节肢14的第一滚动轴承19.1，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在基部节肢14的旋转对称的外罩壁上。替代地，内环滚道可以被构造在基部节肢14的旋转对称的外罩壁上。

在这种情况下，第二转动关节15.2具有围住中间节肢18的第二滚动轴承19.2，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在中间节肢18的旋转对称的外罩壁上。替代地，可以将内环滚道构造在中间节肢18的旋转对称的外罩壁上。

此外，第三转动关节15.3具有围住手指载体17的第三轴滚动承19.3，其具有内环、用于滚动体的内环滚道、外环和外环滚道，其中，内环被紧固在手指载体17的旋转对称的外罩壁上。替代地，可以将内环滚道构造在手指载体17的旋转对称的外罩壁上。

如从图5至图7所示，根据本发明的机器人夹持器11具有与第一转动关节15.1、第二转动关节15.2和第三转动关节15.3分开的驱动装置20，该驱动装置抵靠夹持器基体12被支撑并且被设计为，以驱动力使手指载体17相对于第二夹持器手指16.2调节，该驱动力通过驱动装置20被导入手指载体17。第二夹持器手指16.2关于夹持器基体12固定不动地设置。

在所示实施方式中，驱动装置20具有马达M和围绕丝杠轴S可转动地安装在夹持器基体12上且由马达M转动驱动的驱动丝杠21。从动丝杠螺母22沿着丝杠轴S线性可调节地被安装在驱动丝杠21上。为了通过马达M的驱动而使手指载体17运动，从动丝杠螺母22被耦接到手指载体17上。手指载体17通过杆23刚性地与从动丝杠螺母22连接。

尤其地，图6示出具有两件式轴承的实施例。第一转动关节15.1具有：围住基部节肢14的第一下轴承19.1a，该第一下轴承被设置在接近手指载体17的结构高度上；以及与第一下轴承19.1a间隔开的、围住基部节肢14的第一上轴承19.1b，该第一上轴承被设置在远离手指载体17的结构高度上。第二转动关节15.2具有：围住中间节肢18的第二下轴承19.2a，该第二下轴承被设置在接近手指载体17的结构高度上；以及与第二下轴承19.2a间隔开的、围住中间节肢18的第二上轴承19.2b，该第二上轴承被设置在远离手指载体17的结构高度上。第三转动关节15.3具有：围住手指载体17的第三下轴承19.3a，该第三下轴承被设置在接近手指载体17的结构高度上；以及与第三下轴承19.3a间隔开的、围住手指载体17的第三上轴承19.3b，该第三上轴承被设置在远离手指载体17的结构高度上。

中间节肢18具有：第一圆环盘24.1，该第一圆环盘借助第二下轴承19.2a可转动地被安装在基部节肢14上；以及第二圆环盘，该第二圆环盘借助第二上轴承19.2b可转动地被安装在基部节肢14上，并且第一圆环盘24.1通过中间节肢连接桥25与第二圆环盘24.2刚性连接，这如图6并且尤其地也如图7所示。

在本实施例的情况下，基部节肢14具有：第三圆环盘24.3，该第三圆环盘借助第一下轴承19.1a可转动地被安装在夹持器基体12上；以及第四圆环盘，该第四圆环盘借助第一上轴承19.1b可转动地被安装在夹持器基体12上，并且第三圆环盘24.3直接通过自己的、未示出的基部节肢连接桥或间接地通过中间节肢18的中间节肢连接桥25与第四圆环盘34.4刚性连接。第一下轴承19.1a以与第一上轴承19.1b的间距A进行设置。

图8示出替代的支承装置形式，其由一对支承装置单元35.1、35.2构成，其中，一支承装置单元35.2(沿z方向)设置在上平面中(上轴承)，另一支承装置单元35.1(沿z方向)设置在下平面中(下轴承)。下平面中的支承装置单元35.1的轴承的内直径的大小使得中间节肢18的支承装置围住手指载体17，并且基部节肢14的支承装置围住中间节肢18，使得手指载体17可在由驱动器20(类似图5)预先设定的轨道上移动，该手指载体被紧固在构件36上，该构件通过下平面的支承装置达到从动丝杠螺母22。上平面中的支承装置单元35.2的轴承的内直径可具有较小的直径，因为其不必围住串联后置的轴承，因为在上支承装置平面中没有构件在运动的手指的手指轴线上横越上支承装置平面。基部节肢14和中间节肢18的支承装置单元35.1、35.2的对应配对(上轴承和下轴承)分别彼此对齐。

上支承装置单元35.2可相应地具有紧固在基部节肢14上的L形压板37，在该压板的自由端上设置第一转动轴承38。在该第一转动轴承38上安装双臂式的杠杆39，该杠杆在其第一杠杆臂39.1上承载从动丝杠螺母22，并且在其第二杠杆臂39.2上通过杆40与下支承装置单元35.1的中间节肢18连接。

可通过各种措施来接收绕x轴和y轴的力矩。基部节肢14、中间节肢18和手指载体17的支承装置可被设计为，使得这些节段不会基于运动的夹持器手指16.1上的绕x轴和y轴的力矩相对彼此倾翻，这点可通过如下这样的支承装置来实现，这些支承装置接收绕x轴和y轴的力矩。在装入两个支承装置单元的情况下确保了，基部节肢14的两个平面和中间节肢18的两个平面不会相对彼此绕其转动轴扭转。这点可通过使用如下这样的轴承来实现，这些轴承接收绕x轴和y轴的力矩，这点还可通过如下来进行，即，基部节肢14的两个平面和中间节肢18的两个平面被彼此连接，使得阻止了它们的扭转。这点还可通过如下来阻止，即，该机械装置包含由关节所产生的销，其运动受夹持器基体12上的止挡限制。

如图9所详细示出的，从动丝杠螺母22可具有两个对置的销22.1和22.2，这些销分别在一对平行地彼此间隔设置的上线性导向器41和一对平行地彼此间隔设置的下线性导向器42中被引导。在根据图9的实施方式变型中如下地实现进一步的加固，即，杆40构成中间体连接桥，该中间体连接桥在上平面并同时在下平面、也就是在两侧上由尤其地分别呈长孔形式的导向槽45所保持，这些导向槽在与夹持器基体12固定连接的顶壁44和底壁46中构成。

图10示出呈两个索缆43.1和43.2形式的约束装置的示例性实施方式，这些索缆分别具有第一索缆端，该第一索缆端被紧固在中间节肢连接桥25或销31上。各另外的索缆端被紧固在基部节肢14上。在中间节肢连接桥25或销31在轨道上、例如直线上运动时，可视转动方向而定使索缆贴靠在中间节肢连接桥25或销31上，也就是说在销的周边上“缠绕”。仅在中间节肢连接桥25或销31的图10中所示的奇异点位置中，两个索缆43.1和43.2被张紧，以便将中间节肢连接桥25或销31保持在其位置中。

图11至图17示出各种示例，其中，机器人夹持器11具有用于绕过奇异点的装置，其中第一转动轴D1与第三转动轴D3对齐，具有约束装置26，该约束装置被设计为，阻止第一转动关节15.1或第二转动关节15.2运动，使得由驱动装置20所导入的驱动力至少大部分或完全被传递到未受阻的转动关节15.1、15.2上。

如图11示意性所示，约束装置26可具有与夹持器基体12连接的摩擦体27和与基部节肢14连接的配对摩擦体28，其中，摩擦体27和配对摩擦体28被设计和设置为，使得在第一转动轴D1靠近第三转动轴D3时，摩擦体27和配对摩擦体28如图8所示进入摩擦接触，该摩擦接触阻止基部节肢14继续转动。

如图12示意性所示，约束装置26可具有与中间节肢18连接的栓30和与夹持器基体12连接的槽29，其中，栓30嵌接到槽27中，使得在第一转动轴D1靠近第三转动轴D3时，栓30处于槽29的上端并在该处碰撞，使得由此迫使中间节肢18继续转动。

如图13至图17示意性所示，约束装置26可具有与中间节肢18连接的销31和与夹持器基体12连接的叉体32，该叉体包括凹口33，其中，叉体32和销31被设计和设置为，使得在第一转动轴D1靠近第三转动轴D3时，销31嵌接到叉体32的凹口33中，以便通过使夹持器基体12与中间节肢18形状配合耦接来阻止在中间节肢18和基部节肢的奇异点位置区域中的共同转动。销31在此由将第一圆环盘24.1与第二圆环盘24.2连接的中间节肢连接桥25构成。

Claims (15)

1.一种机器人夹持器，其具有：第一夹持器手指(16.1)和至少一个第二夹持器手指(16.2)；夹持器基体(12)；基部节肢(14)，所述基部节肢借助于第一转动关节(15.1)围绕第一转动轴(D1)关于所述夹持器基体(12)能转动地安装；以及中间节肢(18)，所述中间节肢借助于第二转动关节(15.2)关于所述基部节肢(14)能转动地安装、更确切地说围绕第二转动轴(D2)能转动地安装，所述第二转动轴平行于所述第一转动轴(D1)取向并且与所述第一转动轴(D1)以恒定的第一间距(A1)设置；所述机器人夹持器还具有手指载体(17)，所述手指载体承载所述第一夹持器手指(16.1)并且所述手指载体借助第三转动关节(15.3)关于所述中间节肢(18)能转动地安装、更确切地说围绕第三转动轴(D3)能转动地安装，所述第三转动轴既平行于所述第一转动轴(D1)又平行于所述第二转动轴(D2)取向并且与所述第二转动轴(D2)以恒定的第二间距(A2)设置；以及所述机器人夹持器具有与所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)分开的驱动装置(20)，所述驱动装置抵靠所述夹持器基体(12)被支撑并且被设计为，以驱动力使所述手指载体(17)相对于所述第二夹持器手指(16.2)调节，所述驱动力通过所述驱动装置(20)被导入所述手指载体(17)。

2.根据权利要求1所述的机器人夹持器，其特征在于，所述至少一个第二夹持器手指(16.2)关于所述夹持器基体(12)固定不动地设置。

3.根据权利要求1或2所述的机器人夹持器，其特征在于，所述驱动装置(20)具有马达(M)以及围绕丝杠轴(S)能转动地安装在所述夹持器基体(12)上且由所述马达(M)转动驱动的驱动丝杠(21)，从动丝杠螺母(22)沿着所述丝杠轴(S)能线性调节地被安装在所述驱动丝杠上，其中，为了通过所述马达(M)的驱动而使所述手指载体(17)运动，所述从动丝杠螺母(22)被耦接到所述手指载体(17)上。

4.根据权利要求3所述的机器人夹持器，其特征在于，所述手指载体(17)刚性地与所述从动丝杠螺母(22)连接。

5.根据权利要求3所述的机器人夹持器，所述机器人夹持器具有线性导向器，所述线性导向器被设计为，将所述手指载体(17)关于所述夹持器基体(12)借助用于接收力的、二元的第一支承装置受引导地安装，使得所述手指载体(17)仅能沿所述丝杠轴(S)的方向被调节，其中，所述手指载体(17)借助一元的第二支承装置被耦接到所述从动丝杠螺母(22)上，用于力传递。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人夹持器，所述机器人夹持器具有一元的转矩支撑件，所述转矩支撑件被设计为，使所述手指载体(17)关于所述夹持器基体(12)仅以一唯一的转动自由度安装，用以接收围绕所述第一夹持器手指(16.1)的纵向延伸部的转矩，其中，所述手指载体(17)借助所述第一转动关节(15.1)、所述第二转动关节(15.2)和所述第三转动关节(15.3)在所述手指载体(17)的两个另外的转动自由度上被支撑。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人夹持器，其特征在于，所述基部节肢(14)具有旋转对称的外罩壁，所述基部节肢(14)完全地在所述夹持器基体(12)的外轮廓内部能转动地被安装在所述外罩壁上，所述机器人夹持器(11)的所述中间节肢(18)具有旋转对称的外罩壁，所述中间节肢(18)完全地在所述基部节肢(14)的外轮廓内部能转动地被安装在该外罩壁上，并且所述机器人夹持器(11)的手指载体(17)具有旋转对称的外罩壁，所述手指载体(17)完全地在所述中间节肢(18)的外轮廓内部能转动地被安装在该外罩壁上，其中，

-所述第一转动关节(15.1)具有：围住所述基部节肢(14)的第一下轴承(19.1a)，所述第一下轴承被设置在接近所述手指载体(17)的结构高度上；以及与所述第一下轴承(19.1a)间隔开的第一上轴承(19.1b)，所述第一上轴承被设置在远离所述手指载体(17)的结构高度上，

-所述第二转动关节(15.2)具有：围住所述中间节肢(18)的第二下轴承(19.2a)，所述第二下轴承被设置在接近所述手指载体(17)的结构高度上；以及与所述第二下轴承(19.2a)间隔开的第二上轴承(19.2b)，所述第二上轴承被设置在远离所述手指载体(17)的结构高度上，并且

-所述第三转动关节(15.3)具有：围住所述手指载体(17)的第三下轴承(19.3a)，所述第三下轴承被设置在接近所述手指载体(17)的结构高度上；以及与所述第三下轴承(19.3a)间隔开的第三上轴承(19.3b)，所述第三上轴承被设置在远离所述手指载体(17)的结构高度上。

8.根据权利要求7所述的机器人夹持器，其特征在于，所述中间节肢(18)具有：第一圆环盘(24.1)，所述第一圆环盘借助所述第二下轴承(19.2a)能转动地被安装在所述基部节肢(14)上；和第二圆环盘(24.2)，所述第二圆环盘借助所述第二上轴承(19.2b)能转动地被安装在所述基部节肢(14)上，并且所述第一圆环盘(24.1)通过中间节肢连接桥(25)与所述第二圆环盘(24.2)刚性连接。

9.根据权利要求7或8所述的机器人夹持器，其特征在于，所述基部节肢(14)具有：第三圆环盘(24.3)，所述第三圆环盘借助所述第一下轴承(19.1a)能转动地被安装在所述夹持器基体(12)上；和第四圆环盘(24.4)，所述第四圆环盘借助所述第一上轴承(19.1b)能转动地被安装在所述夹持器基体(12)上，并且所述第三圆环盘(24.3)通过基部节肢连接桥与所述第四圆环盘(24.4)刚性连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的机器人夹持器，所述机器人夹持器具有用于绕过奇异点的装置，在这些奇异点中，所述第一转动轴(D1)与所述第三转动轴(D3)对齐，所述用于绕过奇异点的装置具有约束装置(26)，所述约束装置被设计为，阻止所述基部节肢(14)围绕所述第一转动轴(D1)运动，使得由所述驱动装置(20)所导入的驱动力在所述奇异点的区域中至少大部分或完全被传递到所述中间节肢(18)围绕所述第二转动轴(D2)的旋转上。

11.根据权利要求10所述的机器人夹持器，其特征在于，所述约束装置(26)具有与所述夹持器基体(12)连接的摩擦体(27)和与所述基部节肢(14)连接的配对摩擦体(28)，其中，所述摩擦体(27)和所述配对摩擦体(28)被设计和设置为，使得在所述第一转动轴(D1)靠近所述第三转动轴(D3)时，所述摩擦体(27)和所述配对摩擦体(28)进入摩擦接触，所述摩擦接触阻止所述基部节肢(14)继续转动。

12.根据权利要求10所述的机器人夹持器，其特征在于，所述约束装置(26)具有与所述中间节肢(18)连接的销(31)和与所述夹持器基体(12)连接的叉体(32)，所述叉体包括凹口(33)，其中，所述叉体(32)和所述销(31)被设计和设置为，使得在所述第一转动轴(D1)靠近所述第三转动轴(D3)时，所述销(31)嵌接到所述叉体(32)的凹口(33)中，以便通过所述夹持器基体(12)与所述中间节肢(18)的形状配合耦接来迫使所述中间节肢(18)继续转动。

13.根据权利要求10所述的机器人夹持器，其特征在于，所述约束装置(26)具有与所述中间节肢(18)连接的销(31)和两个索缆(43.1，43.2)，所述索缆分别具有第一索缆端，所述第一索缆端分别被紧固在所述销(31)上，并且其中，各另外的索缆端被紧固在所述基部节肢(14)上。

14.根据权利要求7至13所述的机器人夹持器，其特征在于，所述销(31)由将所述第一圆环盘(24.1)与所述第二圆环盘(24.2)连接的所述中间节肢连接桥(25)构成。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的机器人夹持器，其特征在于，所述驱动装置(20)被构造为自锁。