CN109397318A - 一种机械抓手及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械抓手及其运行方法，所述机械抓手包括抓手本体、以及与所述抓手本体连接的抓头；所述抓手本体包括壳体、设置于所述壳体内部并且沿所述壳体的轴向自上而下顺次连接的弹性装置、转动卡接装置和传动导向装置、以及设置于所述壳体内表面的导向卡接装置。本发明机械抓手能够在省去抓取部位驱动器的情况下实现自动抓取和放置物体；本发明在降低机械抓手成本、减小故障点及简化结构等前提下，能提高机械抓手整体的运行速度。

Description

一种机械抓手及其运行方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种机械抓手及其运行方法。

背景技术

机械抓手主要用于将目标物从一个地方转移到另一个地方。目前，传统机械抓手中抓取部位的机械动作是需要驱动器驱动的。驱动器驱动方式可分为气、液或电驱动，气、液驱动装置需要气泵、阀体及管路等，电驱动装置则需要电动机、传动机构及线路等。当抓取部位在抓取和放置目标物时，驱动器驱动抓取部位做收紧或放松或顶杆上下等机械动作，驱动器不仅使整个机械抓手结构复杂，而且还大大提高了成本。

当今世界能源的利用率已经成为主题之一。因此，如何能在实现功能的情况下提高能源的利用率，已经成为提高产品竞争力的主要手段之一。目前传统机械抓手，无论驱动器采用气、液或电驱动中的哪一种驱动方式来实现抓取和放置物体的目的，均会增加整体仪器的能源损耗。

在工业智能制造的趋势下，机械抓手用于实现目标物的转移，普遍应用于多个领域，如医疗器械领域，石油化工领域及汽车制造领域等等。

如医疗器械领域，化学发光免疫分析是利用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析的方法，是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。化学发光免疫在分析检测项目时试剂数量较多(往往为3个及以上)且为多个机械抓手同时协调工作，这就要求它在工作时尽量缩短抓取和放置反应杯剂杯的时间，并且其机械结构简单可靠。

现有技术条件下，机械抓手的专利有很多，以下列举几种不同形式的物体抓取装置。

CN108098811A《一种机械抓手》提出了一种气驱动机械抓手；该发明利用支撑架顶部的气缸来驱使活塞杆做活塞运动，通过与活塞杆连接的拉杆和支撑架两侧的导向槽来带动移动臂的移动，从而实现夹板的开与合。

CN207155823U《一种机械抓手》提出一种电驱动机械抓手；该发明利用驱动电机驱使旋转轴转动来带动开合杆前后移动，使机械臂张开或闭合。

CN207480627U《一种机械抓手》提出一种液压驱动机械抓手；该发明利用安装在机械臂侧面的两个翻转油缸和几根轴的运动来带动卡板的夹紧或者放松。

现有技术方案的机械抓手中抓取部分的机械动作都需要一个驱动器来驱动机构的开与合，实现抓取和放置目标物的目的，但驱动器会增加机械抓手的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种机械抓手。本发明机械抓手能够在省去抓取部位驱动器的情况下实现自动抓取和放置物体；本发明在降低机械抓手成本、减小故障点及简化结构等前提下，能提高机械抓手整体的运行速度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种机械抓手，所述机械抓手包括抓手本体、以及与所述抓手本体连接的抓头；所述抓手本体包括壳体、设置于所述壳体内部并且沿所述壳体的轴向自上而下顺次连接的弹性装置、转动卡接装置和传动导向装置、以及设置于所述壳体内表面的导向卡接装置。

进一步地，所述机械抓手通过所述抓头抓取物体；所述物体通过与所述传动导向装置的接触将作用力由所述传动导向装置传导至所述弹性装置并逐渐累积弹性势能；由所述转动卡接装置与所述导向卡接装置的卡接作用使得所述弹性装置产生的弹性势能得到保留；所述机械抓手向下放置所述物体时所述物体再次通过与所述传动导向装置的接触将作用力由所述传动导向装置传导至所述弹性装置；在所述弹性装置内部的弹性势能的驱动下，所述转动卡接装置通过所述传动导向装置将作用力反向传导至所述物体，使得所述物体脱离所述抓头，所述机械抓手完成放置物体过程。

进一步地，所述转动卡接装置包括转子；所述转子包括支撑柱、以及周向间隔设置于所述支撑柱外表面的若干个转动卡接板。

进一步地，所述转子包括设置于所述转动卡接板底部的倾斜的啮合面；所述转动卡接板周向均匀间隔设置于所述支撑柱外表面。

进一步地，所述传动导向装置包括推杆；所述推杆包括中部中空的与所述支撑柱匹配套接的套接杆、周向设置于所述套接杆顶部的导向齿、以及周向间隔设置于所述导向齿外表面的若干个导向柱。

进一步地，所述导向齿呈均匀分布的锯齿形；所述导向齿的齿尖与所述啮合面不完全啮合；所述导向柱包括第一导向柱和第二导向柱；所述第一导向柱和所述第二导向柱周向均匀间隔设置于所述导向齿外表面；沿所述壳体的径向，所述第一导向柱的长度长于所述第二导向柱；沿所述壳体的轴向，所述第一导向柱的外侧面与所述转动卡接板的外侧面同轴。

进一步地，所述导向卡接装置包括周向间隔设置于所述壳体内表面并且由所述壳体的内表面外凸形成的导向凸台、设置于相邻所述导向凸台之间的导向槽、设置于所述导向凸台上表面的导向面、以及设置于所述导向凸台上部的卡接槽；所述导向槽容纳所述导向柱以及所述转动卡接板。

进一步地，所述导向凸台包括沿所述壳体的周向顺次连接的第一导向凸台、第二导向凸台和第三导向凸台；所述导向凸台周向均匀间隔设置于所述壳体内表面；所述第一导向凸台和所述第三导向凸台的形状相同；所述第一导向凸台和所述第三导向凸台沿所述壳体的轴向的长度长于所述第二导向凸台；所述导向槽包括第一导向槽和第二导向槽；相邻的所述第一导向凸台的外侧面、所述第三导向凸台的外侧面和所述壳体的内表面形成所述第一导向槽；所述第一导向凸台的外侧面、所述第三导向凸台的外侧面和所述第二导向凸台的外侧面形成所述第二导向槽；所述第一导向槽的深度深于所述第二导向槽；所述第一导向槽容纳所述第一导向柱和所述转动卡接板；所述第二导向槽容纳所述第二导向柱；所述导向面包括第一导向面和第二导向面；所述第一导向凸台和所述第二导向凸台的上表面连接形成倾斜的所述第一导向面；所述第三导向凸台的上表面形成倾斜的所述第二导向面；所述第一导向面和所述第二导向面的倾角分别与所述啮合面的倾角相同；所述第二导向凸台的上表面、所述第三导向凸台的外侧面和所述壳体的内表面形成所述卡接槽。

进一步地，所述抓手本体包括与所述壳体的顶部连接的抓手盖板。

进一步地，所述抓手本体包括磁环。

进一步地，所述弹性装置包括弹簧。

一种机械抓手的运行方法，包括如下步骤：

(1)抓取被抓物体时，机械抓手对被抓物体施加作用力，同时，所述被抓物体对所述机械抓手施加反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力在内部累积弹性势能；

(2)放置被抓物体时，所述机械抓手对被抓物体施加作用力，同时，所述被抓物体对所述机械抓手施加反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力释放内部累积的弹性势能，实现放置被抓物体。

进一步地，所述步骤(1)中，所述机械抓手向下运动与位于所述机械抓手外部的被抓物体接触，所述机械抓手对所述被抓物体产生向下的作用力，相应地，所述被抓物体对所述机械抓手产生向上的反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力在内部累积弹性势能。

进一步地，所述步骤(2)中，所述机械抓手向下运动与位于所述机械抓手内部的被抓物体接触，所述机械抓手对所述被抓物体产生向下的作用力，相应地，所述被抓物体对所述机械抓手产生向上的反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力释放内部累积的弹性势能，实现放置被抓物体。

上述技术方案中，所述若干个为≥1个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明机械抓手能够在省去抓取部位驱动器的情况下实现自动抓取和放置物体；本发明在降低机械抓手成本、减小故障点及简化结构等前提下，能提高机械抓手整体的运行速度。

附图说明

图1为包含本发明机械抓手的化学发光免疫分析系统的整体结构图；

图2为本发明机械抓手爆炸视图；

图3为本发明机械抓手的纵剖视图；

图4为本发明机械抓手中横剖视图；

图5为本发明机械抓手在未抓取物体时转动卡接装置与传动导向装置结合的结构图；

图6为本发明机械抓手中的导向卡接装置的结构图；

图7为本发明机械抓手中的导向卡接装置的剖视图；

图中各个附图标记的对应的部件名称是：1-抓手本体；11-壳体；12-弹性装置；121-弹簧；13-转动卡接装置；131-转子；1311-支撑柱；1312-转动卡接板；1313-啮合面；1314-第一容纳槽；1315-第二容纳槽；14-传动导向装置；141-推杆；1411-套接杆；1412-导向齿；14121-第一导向齿；14122-第二导向齿；1413-导向柱；14131-第一导向柱；14132-第二导向柱；1414-接触头；15-导向卡接装置；151-导向凸台；1511-第一导向凸台；1512-第二导向凸台；1513-第三导向凸台；152-导向槽；1521-第一导向槽；1522-第二导向槽；153-导向面；1531-第一导向面；1532-第二导向面；154-卡接槽；16-抓手盖板；17-磁环；2-抓头；21-夹持柄；3-抓手支臂。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本发明进一步说明，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

一种机械抓手，如图2和图3所示，所述机械抓手包括抓手本体1、以及与所述抓手本体1连接的抓头2；所述抓手本体1包括壳体11、设置于所述壳体11内部并且沿所述壳体11的轴向自上而下顺次连接的弹性装置12、转动卡接装置13和传动导向装置14、以及设置于所述壳体11内表面的导向卡接装置15。

本实施例所述机械抓手通过所述抓头2抓取反应杯；所述反应杯通过与所述传动导向装置14的接触将作用力由所述传动导向装置14传导至所述弹性装置12并逐渐累积弹性势能；由所述转动卡接装置13与所述导向卡接装置15的卡接作用使得所述弹性装置12产生的弹性势能得到保留；所述机械抓手向下放置所述反应杯时所述反应杯再次通过与所述传动导向装置14的接触将作用力由所述传动导向装置14传导至所述弹性装置12；在所述弹性装置12内部的弹性势能的驱动下，所述转动卡接装置13通过所述传动导向装置14将作用力反向传导至所述反应杯，使得所述反应杯脱离所述抓头2，所述机械抓手完成放置物体过程。

本实施例所述机械抓手可实现抓取和放置物体的功能；同时，由于所述机械抓手没有气、液或电驱动等驱动器，因此可降低机械抓手成本。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行进一步优化，如图2～7所示，所述转动卡接装置13包括转子131；所述转子131包括支撑柱1311、以及周向间隔设置于所述支撑柱1311外表面的若干个转动卡接板1312。

所述传动导向装置14包括推杆141；所述推杆141包括中部中空的与所述支撑柱1311匹配套接的套接杆1411、周向设置于所述套接杆1411顶部的导向齿1412、以及周向间隔设置于所述导向齿1412外表面的若干个导向柱1413。

所述导向卡接装置15包括周向间隔设置于所述壳体11内表面并且由所述壳体11的内表面外凸形成的导向凸台151、设置于相邻所述导向凸台151之间的导向槽152、设置于所述导向凸台151上表面的导向面153、以及设置于所述导向凸台151上部的卡接槽154；所述导向槽152容纳所述导向柱1413以及所述转动卡接板1312。

本实施例所述机械抓手通过所述抓头2抓取反应杯；所述反应杯通过与所述推杆141的接触将作用力由所述推杆141传导至所述弹性装置12并逐渐累积弹性势能；由所述转子131与所述卡接槽154的卡接作用使得所述弹性装置12产生的弹性势能得到保留；所述机械抓手向下放置所述反应杯时所述反应杯再次通过与所述推杆141的接触将作用力由所述推杆141传导至所述弹性装置12；在所述弹性装置12内部的弹性势能的驱动下，所述转子131通过所述推杆141将作用力反向传导至所述反应杯，使得所述反应杯脱离所述抓头2，所述机械抓手完成放置反应杯过程。

本实施例所述机械抓手结构简单，便于操作。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上进行进一步优化，如图2～7所示，所述转子131包括设置于所述转动卡接板1312底部的倾斜的啮合面1313；所述转动卡接板1312周向均匀间隔设置于所述支撑柱1311外表面。

所述转动卡接板1312的数量为三个。

所述导向齿1412呈均匀分布的锯齿形；所述导向齿1412的齿尖与所述啮合面1313不完全啮合；所述导向齿1412包括第一导向齿14121和第二导向齿14122；所述导向柱1413包括第一导向柱14131和第二导向柱14132；所述第一导向柱14131和所述第二导向柱14132周向均匀间隔设置于所述导向齿1412外表面；所述机械抓手在未抓取物体时所述第一导向柱14131正上方对应的所述导向齿1412设置为所述第一导向齿14121；所述机械抓手在未抓取物体时所述第二导向柱14132正上方对应的所述导向齿1412设置为所述第二导向齿14122；沿所述壳体11的径向，所述第一导向柱14131的长度长于所述第二导向柱14132；沿所述壳体11的轴向，所述第一导向柱14131的外侧面与所述转动卡接板1312的外侧面同轴。

如图5所示，所述第一导向柱的轴心与所述第一导向齿的轴心的夹角为±5°，优选为0°，即同轴；所述第二导向柱的轴心与所述第二导向齿的轴心的夹角为±5°，优选为0°，即同轴。

所述第一导向柱14131和所述第二导向柱14132的数量均为六个。

所述导向凸台151包括沿所述壳体11的周向顺次连接的第一导向凸台1511、第二导向凸台1512和第三导向凸台1513；所述导向凸台151周向均匀间隔设置于所述壳体11内表面；所述第一导向凸台1511和所述第三导向凸台1513的形状相同；所述第一导向凸台1511和所述第三导向凸台1513沿所述壳体11的轴向的长度长于所述第二导向凸台1512；所述导向槽152包括第一导向槽1521和第二导向槽1522；相邻的所述第一导向凸台1511的外侧面、所述第三导向凸台1513的外侧面和所述壳体11的内表面形成所述第一导向槽1521；所述第一导向凸台1511的外侧面、所述第三导向凸台1513的外侧面和所述第二导向凸台1512的外侧面形成所述第二导向槽1522；所述第一导向槽1521的深度深于所述第二导向槽1522；所述第一导向槽1521容纳所述第一导向柱14131和所述转动卡接板1312；所述第二导向槽1522容纳所述第二导向柱14132；所述导向面153包括第一导向面1531和第二导向面1532；所述第一导向凸台1511和所述第二导向凸台1512的上表面连接形成倾斜的所述第一导向面1531；所述第三导向凸台1513的上表面形成倾斜的所述第二导向面1532；所述第一导向面1531和所述第二导向面1532的倾角分别与所述啮合面1313的倾角相同；所述第二导向凸台1512的上表面、所述第三导向凸台1513的外侧面和所述壳体11的内表面形成所述卡接槽154。

所述第一导向凸台1511、所述第二导向凸台1512、所述第三导向凸台1513、所述第一导向槽1521、第二导向槽1522、所述第一导向面1531、所述第二导向面1532和所述卡接槽154的数量均为六个。

如图5所示，本实施例所述机械抓手在初始状态，即未抓取反应杯时，所述转动卡接板1312与所述第一导向柱14131容纳于所述第一导向槽1314；从侧面看，所述转动卡接板1312、所述第一导向齿14121和所述第一导向柱14131同轴。

如图1所示，在抓取反应杯时，所述机械抓手向下运动，通过所述抓头2抓取试剂盘中的反应杯；在此过程中，所述推杆141的顶部与所述试剂盘中的所述反应杯的顶部接触，所述反应杯对所述推杆141产生反作用力，推动所述推杆141竖直往上运动；由于此时所述啮合面1313与所述第一导向齿14121不完全啮合，因此，随着所述推杆141的竖直往上运动，所述转子131随之竖直往上运动；当所述转动卡接板1312被推离所述第一导向凸台1511的顶部，在所述弹性装置12释放的弹性势能的作用下，所述转动卡接板1312借助所述啮合面1313沿所述第一导向齿14121向下的齿坡斜向下运动，同时逆时针转过一个角度；所述推杆141在所述弹性装置12释放的弹性势能及自身重力的作用下沿着所述导向槽152向下运动；此时，所述转动卡接板1312逐渐与所述第一导向齿14121脱离，所述转动卡接板1312的外侧逐渐与和所述啮合面1313倾角相同的第一导向面1531接触，所述转动卡接板1312借助所述第一导向面1531顺势往斜下方运动，同时逆时针转过一个角度，最终固定于所述卡接槽154(即所述第二导向凸台1512的顶部、所述第三凸台1513的侧面)，所述弹性装置12中的弹性势能得到保留；即在抓取反应杯过程中，所述推杆141的运动轨迹为先竖直往上、然后沿原路竖直往下；所述转动卡接板1312的运动轨迹为先沿着所述第一导向槽1521竖直往上，再沿着所述第一导向面1531斜向下运动，同时逆时针转过一个角度。

在放置反应杯时，从侧面看，此时所述转动卡接板1312、所述第二导向齿14122和所述第二导向柱14132同轴；所述机械抓手向下运动，所述推杆141的顶部与所述试剂盘中的所述反应杯的顶部接触，所述反应杯对所述推杆141产生反作用力，推动所述推杆141竖直往上运动；由于此时所述啮合面1313与所述第二导向齿14122不完全啮合，因此，随着推杆141的竖直往上运动，所述转动卡接板1312随之竖直往上运动；当所述转动卡接板1312被推离所述第三导向凸台1513的顶部，在所述弹性装置12释放的弹性势能的作用下，所述转动卡接板1312借助所述啮合面1313沿所述第二导向齿14122向下的齿坡斜向下运动，同时逆时针转过一个角度；所述推杆141在所述弹性装置12释放的弹性势能及自身重力的作用下沿着所述导向槽152向下运动；此时，所述转动卡接板1312逐渐与所述第二导向齿14122脱离，所述转动卡接板1312的外侧逐渐与和所述啮合面1313倾角相同的第二导向面1532接触，所述转动卡接板1312借助所述第二导向面1532顺势往斜下方运动，同时逆时针转过一个角度，最终回落到所述第一导向槽1521，所述弹性装置12中的弹性势能得到释放，进而推动所述反应杯脱离所述抓头2，使得所述机械抓手实现自动放置反应杯的功能；即在放置反应杯过程中，所述推杆141的运动轨迹为先竖直往上、然后沿原路竖直往下；所述转动卡接板1312的运动轨迹为先沿着所述第二导向槽1522的顶端竖直往上，再沿着所述第二导向面1532斜向下运动，同时逆时针转过一个角度。

本实施例可使所述机械抓手实现自动抓取和放置物体的功能；同时，由于采用特定结构和数量的转动卡接板、导向柱、导向凸台、导向槽、导向面和卡接槽，使得所述机械抓手运行的稳定性得到显著提高。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上进行进一步优化，如图1～7所示，所述抓手本体1包括与所述壳体11的顶部连接的抓手盖板16。

所述转子131包括设置于所述支撑柱1311顶部四周的第一容纳槽1314和第二容纳槽1315；所述第一容纳槽1314内径大于所述第二容纳槽1315；所述抓手本体1包括磁环17；所述磁环17设置于所述第一容纳槽1314；所述弹性装置12包括弹簧121；所述弹簧121的一端容纳于所述第二容纳槽1315，另一端与所述抓手盖板16的底部连接。

所述推杆141包括设置于所述套接杆1411底部的接触头1414；所述接触头1414与反应杯的顶部匹配。

所述抓头2包括周向均匀隔间设置的若干个夹持柄21；所述夹持柄21的数量为六个。

所述机械抓手包括与所述抓手本体1连接的抓手支臂3。

本实施例通过所述抓手盖板16方便安装整个装置；通过所述第一容纳槽1314和所述第二容纳槽1315便于容纳所述磁环17及弹簧121；所述磁环17位于抓手本体1内部，所述磁环17跟着所述推杆141做直线运动，给霍尔传感器提供磁场，判断所述机械抓手的当前状态；所述弹簧121可以累积和释放弹性势能；在所述机械抓手抓取和放置反应杯的过程中通过所述反应杯与所述接触头1414的相互作用使作用力从所述推杆141往所述弹簧121进行传导；通过所述夹持柄21的张力便于抓取所述反应杯，同时使得被抓取的所述反应杯不至于掉落；通过所述抓手支臂3便于操作整个机械抓手。

本发明的运行原理：

如图5所示，本发明所述机械抓手在初始状态，即未抓取反应杯时，所述转动卡接板1312与所述第一导向柱14131容纳于所述第一导向槽1314；从侧面看，所述转动卡接板1312、所述第一导向齿14121和所述第一导向柱14131同轴。

如图1所示，在抓取反应杯时，所述机械抓手向下运动，通过所述抓头2抓取试剂盘中的反应杯；在此过程中，所述推杆141的顶部与所述试剂盘中的所述反应杯的顶部接触，所述反应杯对所述推杆141产生反作用力，推动所述推杆141竖直往上运动；由于此时所述啮合面1313与所述第一导向齿14121不完全啮合，因此，随着所述推杆141的竖直往上运动，所述转子131随之竖直往上运动；当所述转动卡接板1312被推离所述第一导向凸台1511的顶部，在所述弹簧121释放的弹性势能的作用下，所述转动卡接板1312借助所述啮合面1313沿所述第一导向齿14121向下的齿坡斜向下运动，同时逆时针转过一个角度；所述推杆141在所述弹簧121释放的弹性势能及自身重力的作用下沿着所述导向槽152向下运动；此时，所述转动卡接板1312逐渐与所述第一导向齿14121脱离，所述转动卡接板1312的外侧逐渐与和所述啮合面1313倾角相同的第一导向面1531接触，所述转动卡接板1312借助所述第一导向面1531顺势往斜下方运动，同时逆时针转过一个角度，最终固定于所述卡接槽154(即所述第二导向凸台1512的顶部、所述第三凸台1513的侧面)，所述弹簧121中的弹性势能得到保留；即在抓取反应杯过程中，所述推杆141的运动轨迹为先竖直往上、然后沿原路竖直往下；所述转动卡接板1312的运动轨迹为先沿着所述第一导向槽1521竖直往上，再沿着所述第一导向面1531斜向下运动，同时逆时针转过一个角度。

在放置反应杯时，从侧面看，此时所述转动卡接板1312、所述第二导向齿14122和所述第二导向柱14132同轴；所述机械抓手向下运动，所述推杆141的顶部与所述试剂盘中的所述反应杯的顶部接触，所述反应杯对所述推杆141产生反作用力，推动所述推杆141竖直往上运动；由于此时所述啮合面1313与所述第二导向齿14122不完全啮合，因此，随着推杆141的竖直往上运动，所述转动卡接板1312随之竖直往上运动；当所述转动卡接板1312被推离所述第三导向凸台1513的顶部，在所述弹簧121释放的弹性势能的作用下，所述转动卡接板1312借助所述啮合面1313沿所述第二导向齿14122向下的齿坡斜向下运动，同时逆时针转过一个角度；所述推杆141在所述弹簧121释放的弹性势能及自身重力的作用下沿着所述导向槽152向下运动；此时，所述转动卡接板1312逐渐与所述第二导向齿14122脱离，所述转动卡接板1312的外侧逐渐与和所述啮合面1313倾角相同的第二导向面1532接触，所述转动卡接板1312借助所述第二导向面1532顺势往斜下方运动，同时逆时针转过一个角度，最终回落到所述第一导向槽1521，所述弹簧121中的弹性势能得到释放，进而推动所述反应杯脱离所述抓头2，使得所述机械抓手实现自动放置反应杯的功能；即在放置反应杯过程中，所述推杆141的运动轨迹为先竖直往上、然后沿原路竖直往下；所述转动卡接板1312的运动轨迹为先沿着所述第二导向槽1522的顶端竖直往上，再沿着所述第二导向面1532斜向下运动，同时逆时针转过一个角度。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械抓手，其特征在于，所述机械抓手包括抓手本体(1)、以及与所述抓手本体(1)连接的抓头(2)；所述抓手本体(1)包括壳体(11)、设置于所述壳体(11)内部并且沿所述壳体(11)的轴向自上而下顺次连接的弹性装置(12)、转动卡接装置(13)和传动导向装置(14)、以及设置于所述壳体(11)内表面的导向卡接装置(15)。

2.如权利要求1所述的一种机械抓手，其特征在于，所述转动卡接装置(13)包括转子(131)；所述转子(131)包括支撑柱(1311)、以及周向间隔设置于所述支撑柱(1311)外表面的若干个转动卡接板(1312)。

3.如权利要求2所述的一种机械抓手，其特征在于，所述转子(131)包括设置于所述转动卡接板(1312)底部的倾斜的啮合面(1313)；所述转动卡接板(1312)周向均匀间隔设置于所述支撑柱(1311)外表面。

4.如权利要求2或3所述的一种机械抓手，其特征在于，所述传动导向装置(14)包括推杆(141)；所述推杆(141)包括中部中空的与所述支撑柱(1311)匹配套接的套接杆(1411)、周向设置于所述套接杆(1411)顶部的导向齿(1412)、以及周向间隔设置于所述导向齿(1412)外表面的若干个导向柱(1413)。

5.如权利要求4所述的一种机械抓手，其特征在于，所述导向齿(1412)呈均匀分布的锯齿形；所述导向齿(1412)的齿尖与所述啮合面(1313)不完全啮合；所述导向柱(1413)包括第一导向柱(14131)和第二导向柱(14132)；所述第一导向柱(14131)和所述第二导向柱(14132)周向均匀间隔设置于所述导向齿(1412)外表面；沿所述壳体(11)的径向，所述第一导向柱(14131)的长度长于所述第二导向柱(14132)；沿所述壳体(11)的轴向，所述第一导向柱(14131)的外侧面与所述转动卡接板(1312)的外侧面同轴。

6.如权利要求5所述的一种机械抓手，其特征在于，所述导向卡接装置(15)包括周向间隔设置于所述壳体(11)内表面并且由所述壳体(11)的内表面外凸形成的导向凸台(151)、设置于相邻所述导向凸台(151)之间的导向槽(152)、设置于所述导向凸台(151)上表面的导向面(153)、以及设置于所述导向凸台(151)上部的卡接槽(154)；所述导向槽(152)容纳所述导向柱(1413)以及所述转动卡接板(1312)。

7.如权利要求6所述的一种机械抓手，其特征在于，所述导向凸台(151)包括沿所述壳体(11)的周向顺次连接的第一导向凸台(1511)、第二导向凸台(1512)和第三导向凸台(1513)；所述导向凸台(151)周向均匀间隔设置于所述壳体(11)内表面；所述第一导向凸台(1511)和所述第三导向凸台(1513)的形状相同；所述第一导向凸台(1511)和所述第三导向凸台(1513)沿所述壳体(11)的轴向的长度长于所述第二导向凸台(1512)；所述导向槽(152)包括第一导向槽(1521)和第二导向槽(1522)；相邻的所述第一导向凸台(1511)的外侧面、所述第三导向凸台(1513)的外侧面和所述壳体(11)的内表面形成所述第一导向槽(1521)；所述第一导向凸台(1511)的外侧面、所述第三导向凸台(1513)的外侧面和所述第二导向凸台(1512)的外侧面形成所述第二导向槽(1522)；所述第一导向槽(1521)的深度深于所述第二导向槽(1522)；所述第一导向槽(1521)容纳所述第一导向柱(14131)和所述转动卡接板(1312)；所述第二导向槽(1522)容纳所述第二导向柱(14132)；所述导向面(153)包括第一导向面(1531)和第二导向面(1532)；所述第一导向凸台(1511)和所述第二导向凸台(1512)的上表面连接形成倾斜的所述第一导向面(1531)；所述第三导向凸台(1513)的上表面形成倾斜的所述第二导向面(1532)；所述第一导向面(1531)和所述第二导向面(1532)的倾角分别与所述啮合面(1313)的倾角相同；所述第二导向凸台(1512)的上表面、所述第三导向凸台(1513)的外侧面和所述壳体(11)的内表面形成所述卡接槽(154)。

8.如权利要求1所述的一种机械抓手，其特征在于，所述抓手本体(1)包括与所述壳体(11)的顶部连接的抓手盖板(16)。

9.如权利要求1所述的一种机械抓手，其特征在于，所述弹性装置(12)包括弹簧(121)。

10.一种机械抓手的运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)抓取被抓物体时，机械抓手对被抓物体施加作用力，同时，所述被抓物体对所述机械抓手施加反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力在内部累积弹性势能；

(2)放置被抓物体时，所述机械抓手对被抓物体施加作用力，同时，所述被抓物体对所述机械抓手施加反作用力，所述机械抓手借由所述反作用力释放内部累积的弹性势能，实现放置被抓物体。