CN109605415A - 机械爪及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械爪及机器人，属于电力机械技术领域，包括基台、夹取机构、第一驱动机构以及第二驱动机构；夹取机构设于基台上，且与基台铰接，用于夹取物料；第一驱动机构设于基台上，且与夹取机构连接，用于驱动夹取机构的开合；第二驱动机构位于基台的一侧，且与基台连接，用于驱动基台转动，本发明提供的机械爪，夹取机构和第一驱动机构设于基台上，并且使用第一驱动机构控制夹取机构开合来夹取或者放下物料，并在基台一侧设置第二驱动机构来控制驱动整个基台运动，达到夹取机构可以灵活转动的目的，增强了夹取机构的灵活性，使整个机械爪的使用更为灵活，进而简单、快捷地完成工作。

Description

机械爪及机器人

技术领域

本发明属于电力机械技术领域，更具体地说，是涉及一种机械爪及机器人。

背景技术

在电力机械领域内，会涉及到高温、腐蚀或者具有有毒有害气体等的工作环境，如果工作人员在这样的环境中工作会危害工作人员的人体健康。如果工作人员需要在这种高位环境中夹取转移物料就需要佩戴防护衣、防尘口罩或耐高温服装等防护措施，劳动强度大，效率低。目前工作人员逐步使用机械臂来进行具有危险性的作业，但是现有的机械臂上的机械爪在抓取物料时，较为笨重，仅能完成最基本抓取动作，使用不灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械爪，以解决现有技术中存在的机械爪较为笨重、不灵活的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种机械爪，包括：

基台；

夹取机构，设于所述基台上，且与所述基台铰接，用于夹取物料；

第一驱动机构，设于所述基台上，且与所述夹取机构连接，用于驱动夹取机构的开合；

第二驱动机构，位于所述基台的一侧，且与所述基台连接，用于驱动所述基台转动。

进一步地，所述夹取机构包括：

夹杆，数量为两个，相对设于所述基台上，且均与所述基台铰接；两个所述夹杆在所述第一驱动机构的驱动下沿铰接轴相向转动；

两个所述夹杆上均设有用于容纳物料的容纳槽，两个所述容纳槽相对设于两个所述夹杆相对的两个侧面上。

进一步地，所述容纳槽的数量为多个，且各所述容纳槽的容放空间均不相同。

进一步地，两个所述夹杆上均设有用于加强所述夹杆强度的加强筋板。

进一步地，两个所述夹杆的远离所述第一驱动机构的一端均设有用于夹持物料的平板结构。

进一步地，所述第一驱动机构包括：

第一电机，设于所述基台上；

蜗杆，设于所述第一电机上，且与所述第一电机的输出轴同轴连接；

蜗轮，数量为两个，相对设于所述基台上，且均与所述基台转动连接，两个所述蜗轮分别设于所述蜗杆的两侧，且均与所述蜗杆啮合；

两个所述夹杆分别固定于两个所述蜗轮上，且两个所述夹杆均设于所述蜗轮远离所述第一电机的一侧。

进一步地，所述基台包括：

安装块；所述安装块远离所述第一电机的一侧设有用于安装两个所述蜗轮的第一安装槽；

两个所述蜗轮均与所述第一安装槽的内壁转动连接；

两个所述夹杆的一端伸入所述第一安装槽内分别与各所述蜗轮固定连接；

所述蜗杆穿过所述第一安装槽的底面与两个所述蜗轮啮合；

所述第二驱动机构位于所述安装块的一侧，且与所述安装块传动连接，用于驱动所述安装块转动。

进一步地，所述第二驱动机构包括：

齿轮，设于所述基台远离所述夹取机构的一端，且与所述基台固定连接；

第二电机，设于所述基台的一侧，且与所述齿轮传动连接，用于驱动所述齿轮转动。

进一步地，所述齿轮靠近所述基台的一端设有向外延伸的凸台，所述凸台上设有用于容放所述第一驱动机构的第二安装槽，所述基台与所述凸台固定连接。

本发明提供的机械爪的有益效果在于：与现有技术相比，本发明机械爪，夹取机构和第一驱动机构设于基台上，并且使用第一驱动机构控制夹取机构开合来夹取或者放下物料，并在基台一侧设置第二驱动机构来控制驱动整个基台运动，达到夹取机构可以灵活转动的目的，增强了夹取机构的灵活性，使整个机械爪的使用更为灵活，进而简单、快捷地完成工作。

本发明的另一个目的在于提供了一种机器人，包括上述所述的机械爪。

本发明提供的机器人，由于采用了上述的机械爪，因此，在使用机器人工作时，可以灵活简单的使用机械爪夹取物料，提高了机器人的工作范围和机械人的灵活程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例提供的机械爪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的机械爪封装后结构示意图；

图3为本发明实施例提供的机械爪的剖视图；

图4为本发明实施例提供的机械爪的使用状态的示意图。

其中，图中各附图标记：

1-基台；11-安装块；12-第一安装槽；2-夹取机构；21-夹杆；211-平板结构；22-容纳槽；23-加强筋板；3-第一驱动机构；31-第一电机；32-蜗杆；33-蜗轮；4-第二驱动机构；41-齿轮；42-第二电机；43-凸台；431-第二安装槽；44-箱体；45-密封法兰；5-物料。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图4，现对本发明提供的机械爪进行说明。一种机械爪，包括基台1、夹取机构2、第一驱动机构3以及第二驱动机构4，夹取机构2设于基台1上，且与基台1铰接，用于夹取物料5；第一驱动机构3设于基台1上，且与夹取机构2连接，用于驱动夹取机构2的开合；第二驱动机构4位于基台1的一侧，且与基台1连接，用于驱动基台1转动。

本发明提供的机械爪，与现有技术相比，夹取机构2和第一驱动机构3设于基台1上，并且使用第一驱动机构3控制夹取机构2开合来夹取或者放下物料5，并在基台1一侧设置第二驱动机构4来控制驱动整个基台1运动，达到夹取机构2可以灵活转动的目的，增强了夹取机构2的灵活性，使整个机械爪的使用更为灵活，进而简单、快捷地完成工作。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，夹取机构2包括夹杆21，夹杆21的数量为两个，相对设于基台1上，且均与基台1铰接；两个夹杆21在第一驱动机构3的驱动下沿铰接轴相向转动；两个夹杆21上均设有用于容纳物料5的容纳槽22，两个容纳槽22相对设于两个夹杆21相对的两个侧面上，设置两个相对设置的夹杆21作为夹取机构2，并且使两个夹杆21均与基台1铰接，使第一驱动机构3可以驱动两个夹杆21完成相对转动的动作，进而可以夹取物料5，在两个夹杆21相对的侧面上均设置容纳槽22，两个容纳槽22构成可以容纳物料5的夹持空间，可以根据两个夹杆21之间的张开角度，调节夹持空间的大小，以适应多种不同尺寸的物料5。可在容纳槽22的内壁上设置防滑胶层，使两个夹杆21可以更稳定地夹取物料5，不会滑出容纳槽22内。可在夹杆21的两侧分别设置与夹杆21铰接的盖板以及控制盖板转动的电机等动力机构，在两个夹杆21夹取物料后可通过电机等动力机构将两个夹杆21锁紧，防止物料掉落。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，容纳槽22的数量为多个，且各容纳槽22的容放空间均不相同，设置多种不同容放空间的容纳槽22，使两个夹杆21可以夹取不同体积、长度的物料5，来提高该机械爪的使用范围，同时可设置各容纳槽22的容放空间自前向后逐步减小，位于最前端的较大的容放空间与两个夹杆21的开口最大处相配合，使该机械爪的夹取范围可以更大。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，两个夹杆21上均设有用于加强夹杆21强度的加强筋板23，设置加强筋板23来提高夹杆21的强度，使两个夹杆21可以牢固的夹紧物料5，夹杆21不会出现断开、裂缝的现象，提高整个机械爪的工作稳定性。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，两个夹杆21的远离第一驱动机构3的一端均设有用于夹持物料5的平板结构211，设置平板结构211来夹持较小的物料，夹持地稳定性更高，且操作也较为简单。

请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，第一驱动机构3包括第一电机31、蜗杆32、蜗轮33，第一电机31设于基台1上；蜗杆32设于第一电机31上，且与第一电机31的输出轴同轴连接；蜗轮33的数量为两个，相对设于基台1上，且均与基台1转动连接，两个蜗轮33分别设于蜗杆32的两侧，且均与蜗杆32啮合；两个夹杆21分别固定于两个蜗轮33上，且两个夹杆21均设于蜗轮33远离第一电机31的一侧，在第一电机31上设置同轴转动的蜗杆32来驱动两个蜗轮33发生转动，进而使两个夹杆21随蜗轮33的转动而相向或者相背的运动，实现夹取物料5和放下物料5的动作，同时蜗轮33蜗杆32传动具有自锁性能，在两个夹杆21夹取物料5后，可以保证两个夹杆21不会自动分离开。在基台1上设置轴承座以及轴承，使蜗杆32通过轴承可以稳定、高效的工作。蜗轮33蜗杆32传动比较大，结构也较为紧凑，承载能力强，传动平稳无噪声。

请参阅图1至图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，基台1包括安装块11，安装块11远离第一电机31的一侧设有用于安装两个蜗轮33的第一安装槽12；两个蜗轮33均与第一安装槽12的内壁转动连接；两个夹杆21的一端伸入第一安装槽12内分别与各蜗轮33固定连接；蜗杆32穿过第一安装槽12的底面与两个蜗轮33啮合；第二驱动机构4位于安装块11的一侧，且与安装块11传动连接，用于驱动安装块11转动，设置安装块11，并在安装块11上设置第一安装槽12，使蜗轮33稳定地置于第一安装槽12内，并且夹杆21的一端伸入到第一安装槽12内与蜗轮33固定连接，另一端伸出到第一安装槽12外进行工作，第一安装槽12对夹杆21起到限位的作用，使两个夹杆21可以准确的进行夹取物料5的工作，蜗杆32穿过第一安装槽12的底面与蜗轮33啮合，第一电机31设于安装块11远离夹杆21的一侧，避免第一电机31影响两个夹杆21的正常工作。同时第二驱动机构4与安装块11传动连接，控制安装块11和设于第一安装槽12内的蜗轮33、夹杆21一起转动，使两个夹杆21不仅可以完成夹取动作，还可以转动至其他角度，可以更为灵活地工作。第一安装槽12上底部设有蜗杆32密封端盖。需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，第二驱动机构4包括齿轮41、第二电机42，齿轮41设于基台1远离夹取机构2的一端，且与基台1固定连接；第二电机42设于基台1的一侧，且与齿轮41传动连接，用于驱动齿轮41转动，齿轮41选用较大直径的齿轮41，使基台1固定设于该齿轮41的端面上，并通过第二电机42驱动齿轮41转动，使整个基台1随齿轮41的转动而转动。可在基台1一侧设置箱体44，使第二电机42以及齿轮41设于箱体44内部，箱体44靠近基台1的一侧设置开口，便于基台1与齿轮41固定连接。可在箱体44与基台1之间设置密封法兰45，使箱体44与基台1之间密封连接，密封法兰45上设有O型圈。齿轮41与第一电机31固定相连，齿轮41的轴线与第一电机31的输出轴轴线重合，在第二电机42的输出轴上设置传动轮齿与齿轮41啮合，第二电机42通过传动轮齿控制齿轮41转动，使第一电机31与基台1作为一个整体接受第二电机42的驱动，实现两个夹杆21绕自身轴线的旋转。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的机械爪的一种具体实施方式，齿轮41靠近基台1的一端设有向外延伸的凸台43，凸台43上设有用于容放第一驱动机构3的第二安装槽431，基台1与凸台43固定连接，在齿轮41上设置凸台43，并在凸台43上设置第二安装槽431来安装第一驱动机构3，使基台1固定于凸台43上时，将第一驱动机构3安装于第二安装槽431内，既可以保护第一驱动机构3，使第一驱动机构3可以稳定工作，又使整个机械爪结构紧凑，降低机械爪的重量，便于工作人员操控。凸台43内设置有花键槽，第二电机42通过电机固定套的外花键固定在凸台43的花键槽内实现与齿轮41的固定相连，这样第二电机42就能驱动带动第一电机31、夹基台1、两个夹杆21绕蜗杆32的轴线回转；同时，为了稳固第一电机31，第一电机31通过球轴承支撑于凸台43内。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

图中未示，本发明实施例还提供一种机器人，机器人包括上述的机械爪。

本发明实施例提供的机器人，采用了上述的机械爪，因此在使用机器人工作时，可以灵活简单的使用机械爪夹取物料5，提高了机器人的工作范围和机械人的灵活程度。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.机械爪，其特征在于，包括：

基台；

夹取机构，设于所述基台上，且与所述基台铰接，用于夹取物料；

第一驱动机构，设于所述基台上，且与所述夹取机构连接，用于驱动夹取机构的开合；

第二驱动机构，位于所述基台的一侧，且与所述基台连接，用于驱动所述基台转动。

2.如权利要求1所述的机械爪，其特征在于，所述夹取机构包括：

夹杆，数量为两个，相对设于所述基台上，且均与所述基台铰接；两个所述夹杆在所述第一驱动机构的驱动下沿铰接轴相向转动；

两个所述夹杆上均设有用于容纳物料的容纳槽，两个所述容纳槽相对设于两个所述夹杆相对的两个侧面上。

3.如权利要求2所述的机械爪，其特征在于，所述容纳槽的数量为多个，且各所述容纳槽的容放空间均不相同。

4.如权利要求2所述的机械爪，其特征在于，两个所述夹杆上均设有用于加强所述夹杆强度的加强筋板。

5.如权利要求2所述的机械爪，其特征在于，两个所述夹杆的远离所述第一驱动机构的一端均设有用于夹持物料的平板结构。

6.如权利要求2所述的机械爪，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

第一电机，设于所述基台上；

蜗杆，设于所述第一电机上，且与所述第一电机的输出轴同轴连接；

蜗轮，数量为两个，相对设于所述基台上，且均与所述基台转动连接，两个所述蜗轮分别设于所述蜗杆的两侧，且均与所述蜗杆啮合；

两个所述夹杆分别固定于两个所述蜗轮上，且两个所述夹杆均设于所述蜗轮远离所述第一电机的一侧。

7.如权利要求6所述的机械爪，其特征在于，所述基台包括：

安装块；所述安装块远离所述第一电机的一侧设有用于安装两个所述蜗轮的第一安装槽；

两个所述蜗轮均与所述第一安装槽的内壁转动连接；

两个所述夹杆的一端伸入所述第一安装槽内分别与各所述蜗轮固定连接；

所述蜗杆穿过所述第一安装槽的底面与两个所述蜗轮啮合；

所述第二驱动机构位于所述安装块的一侧，且与所述安装块传动连接，用于驱动所述安装块转动。

8.如权利要求1-7任一项所述的机械爪，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

齿轮，设于所述基台远离所述夹取机构的一端，且与所述基台固定连接；

第二电机，设于所述基台的一侧，且与所述齿轮传动连接，用于驱动所述齿轮转动。

9.如权利要求8所述的机械爪，其特征在于，所述齿轮靠近所述基台的一端设有向外延伸的凸台，所述凸台上设有用于容放所述第一驱动机构的第二安装槽，所述基台与所述凸台固定连接。

10.机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的机械爪。