CN109605416A - 一种机器人夹爪及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人夹爪及机器人，包括安装架、夹爪、驱动夹爪的动力装置，安装架开设有U型口，在U型口相对的面上均开设有开口，且两个开口位于同一圆弧上；夹爪为带有缺口的夹爪齿轮，且位于安装架内，夹爪齿轮在动力装置的作用下转动；闭合时，夹爪齿轮的一端从其中一个开口转入另一开口，夹爪齿轮与U型口形成一个平面内封闭的夹持空间；张开时，夹爪齿轮与U型口为开放的空间。本发明的夹爪齿轮带有缺口，当缺口与U型口重叠时，此时夹爪为张开状态；当缺口部分位于安装架内时，U型口与夹爪齿轮形成一个平面内封闭的夹持空间，将物体夹持住。本发明满足牵引式机器人夹爪设计要求、动作跨度小、小巧，不占用过多的空间。

Description

一种机器人夹爪及机器人

技术领域

本发明属于机械领域，具体来说，是一种机器人夹爪及机器人。

背景技术

在机械领域中，机械手常被用于物品抓取或拖拽使用，因其节省人力，减少人员受伤的可能性等诸多优点而受人们欢迎。但市面上一般的机械夹爪虽多种多样，但不同程度的存在着这样或那样的缺陷，例如爪子形态突兀、爪子行程短、负载大的夹爪尺寸太大、而尺寸小的夹爪负载又太小。

上述现象广泛存在于业内，已经成为了一个亟待解决的问题。为满足外观要求、爪子行程和尺寸小负载大的情况，研发一款新的夹爪。

发明内容

本发明目的是旨在提供了提供了一种爪子张开与闭合时动作跨度小、爪子行程、尺寸小，负载大的机器人夹爪。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种机器人夹爪，包括安装架、夹爪、驱动所述夹爪的动力装置，所述安装架开设有U型口，在所述U型口相对的面上均开设有开口，且两个所述开口位于同一圆弧上；所述夹爪为带有缺口的夹爪齿轮，且位于所述安装架内，所述夹爪齿轮在动力装置的作用下转动；在进行闭合夹持时，所述夹爪齿轮的缺口的一端从其中一个所述开口转入另一所述开口，所述夹爪齿轮与所述U型口形成一个平面内封闭的夹持空间；张开时，所述夹爪齿轮与所述U型口为开放的空间。

采用上述技术方案的发明，夹爪齿轮带有缺口，当缺口部分与U型口重叠时，此时夹爪为张开状态；当缺口部分位于安装架内时，U型口与夹爪齿轮形成一个平面内封闭的夹持空间，将物体夹持住。

作为本发明一种机器人夹爪的一种优选，还包括导向结构，所述导向结构包括沿着所述夹爪齿轮的弧形方向开设在所述夹爪齿轮上的导向槽、转动的设置在所述导向槽内的导向块，所述导向块的形状在与所述导向槽形状相匹配，所述导向块固定的安装在所述安装架上。

导向槽、导向块的设置，限制夹爪齿轮的位置，保证其只能自转。

作为本发明一种机器人夹爪的一种优选，所述导向槽、导向块分别为两个，所述导向槽分别开设在所述夹爪齿轮的上下两面。

作为本发明一种机器人夹爪的一种优选，所述动力装置包括驱动电机、安装在所述驱动电机输出轴的主动齿轮，所述主动齿轮与所述夹爪齿轮啮合。

作为本发明一种机器人夹爪的一种优选，还包括安装在所述开口处的第一传感器，用于检测是否有物体进入到所述U型口中。优选的，所述第一传感器为光电传感器，判断需抓取物件是否到位。

作为本发明一种机器人夹爪的一种优选，还包括安装于所述夹爪齿轮移动的轨迹上的第二传感器，用于检测所述夹爪齿轮是否转动到位。所述第二传感器为接近传感器，判断夹爪齿轮张开和闭合的位置和状态。

作为本发明一种机器人夹爪的另一种优选，还包括若干个安装在所述安装架上的第二轴承，所述第二轴承与所述导向槽的外壁相抵接。

作为本发明一种机器人夹爪的又一种优选，所述驱动电机的输出轴通过第一轴承安装在所述安装架上。

作为本发明一种机器人夹爪的再一种优选，所述第一传感器为光电传感器。

本发明还提供了一种机器人，包含上述机器人夹爪的机器人。

本发明的夹爪齿轮带有缺口，当缺口部分与U型口重叠时，此时夹爪为张开状态；当缺口部分位于安装架内时，U型口与夹爪齿轮形成一个平面内封闭的夹持空间，将物体夹持住。本发明满足牵引式机器人夹爪设计要求(夹取物直径30mm，牵引负载200kg)。满足夹爪张开与闭合时动作跨度小的要求。满足夹爪小巧，不占用过多的空间的要求。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为机器人夹爪张开时的结构示意图；

图2为机器人夹爪闭合时的结构示意图；

图3为机器人夹爪去掉外壳后的结构示意图；

图4为机器人夹爪的爆炸图；

主要元件符号说明如下：

上安装板11、下安装板12、U型口13、开口131、缺口21、夹爪齿轮22、导向槽31、导向槽的外壁311、导向块32、第二轴承33、悬臂销34、驱动电机41、第一轴承411、主动齿轮42、光电传感器5、接近传感器6、外壳7、控制板8。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图3、4所示，机器人夹爪包括安装架、夹爪、驱动夹爪的动力装置、导向结构、光电传感器5、接近传感器6、控制板8。

其中，安装架包括上安装板11和下安装板12，上安装板11和下安装板12固定连接，上安装板11和下安装板12相同的位置上均开设有U型口13，在U型口相对的两个面上均开设有开口131，且两个开口位于同一圆弧上。

夹爪为带有缺口21的夹爪齿轮22，且转动的位于上安装板11和下安装板12组成的安装架内，夹爪齿轮22在动力装置的作用下转动；在进行闭合夹持时，夹爪齿轮的缺口的一端从其中一个开口转入另一开口，夹爪齿轮与U型口形成一个平面内封闭的夹持空间；张开时，夹爪齿轮与U型口为开放的空间。

导向结构包括两个导向槽31和两个导向块32，导向槽31沿着夹爪齿轮的弧形方向分别开设在夹爪齿轮的上端面和下端面，与位于上端面的导向槽31相匹配的弧形的导向块固定安装在上安装板上，与位于下端面的导向槽31相匹配的弧形的导向块固定安装在下安装板上。导向槽可以沿着导向块滑动。导向结构的设置，限定了夹爪齿轮只能自转。

如图3、4所示，为了进一步保证旋转精度以及分摊冲击力，夹爪齿轮只在其中部设置有齿，在两个导向槽的外壁311上并没有设置齿，并且设置了多个第二轴承33，第二轴承33通过悬臂销34安装在上安装板或者下安装板上，且第二轴承与导向槽的外壁相抵接。

动力装置包括驱动电机41、安装在驱动电机输出轴的主动齿轮42，主动齿轮安装在安装架内，并与夹爪齿轮啮合。如图4所示，驱动电机的输出轴通过两个第一轴承411安装在上安装板和下安装板上。

光电传感器5安装在所述开口处，用于检测是否有物体进入到U型口中；接近传感器6安装与夹爪齿轮移动的轨迹上，用于检测夹爪齿轮是否转动到位，判断夹爪齿轮张开和闭合的位置和状态。

如图1所示，为了保护各个元器件，本机器人夹爪还包括外壳7。

如图2所示，当有物体进入开口触发光电传感器时，光电传感器反馈信号至控制板，控制板控制驱动电机驱动主动齿轮旋转，进而带动夹爪齿轮旋转，当接近传感器识别其到达闭合位置时，将该电信号发送给控制板，控制板控制驱动电机停止转动，夹爪齿轮与U型口形成平面上的封闭区。

如图1所示，当需要张开夹爪时，控制板收到张开夹爪的指令时，控制驱动电机反向转动，带动夹爪齿轮方向转动，当接近传感器识别其到达张开位置时，驱动电机停止转动。

需要说明的是，光电传感器和接近传感器可根据需要选择市面上常用的型号。

以上对本发明提供的一种机器人夹爪及机器人进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人夹爪，其特征在于：包括安装架、夹爪、驱动所述夹爪的动力装置，所述安装架开设有U型口，在所述U型口相对的面上均开设有开口，且两个所述开口位于同一圆弧上；所述夹爪为带有缺口的夹爪齿轮，且位于所述安装架内，所述夹爪齿轮在动力装置的作用下转动；在进行闭合夹持时，所述夹爪齿轮的缺口的一端从其中一个所述开口转入另一所述开口，所述夹爪齿轮与所述U型口形成一个平面内封闭的夹持空间；张开时，所述夹爪齿轮与所述U型口为开放的空间。

2.根据权利要求1所述的一种机器人夹爪，其特征在于：还包括导向结构，所述导向结构包括沿着所述夹爪齿轮的弧形方向开设在所述夹爪齿轮上的导向槽、转动的设置在所述导向槽内的导向块，所述导向块的形状在与所述导向槽形状相匹配，所述导向块固定的安装在所述安装架上。

3.根据权利要求2所述的一种机器人夹爪，其特征在于：所述导向槽、导向块分别为两个，所述导向槽分别开设在所述夹爪齿轮的上下两面。

4.根据权利要求1所述的一种机器人夹爪，其特征在于：所述动力装置包括驱动电机、安装在所述驱动电机输出轴的主动齿轮，所述主动齿轮与所述夹爪齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种机器人夹爪，其特征在于：还包括安装在所述开口处的第一传感器，用于检测是否有物体进入到所述U型口中。

6.根据权利要求1所述的一种机器人夹爪，其特征在于：还包括安装于所述夹爪齿轮移动的轨迹上的第二传感器，用于检测所述夹爪齿轮是否转动到位。

7.根据权利要求1所述的一种机器人夹爪，其特征在于：还包括若干个安装在所述安装架上的第二轴承，所述第二轴承与所述导向槽的外壁相抵接。

8.根据权利要求4所述的一种机器人夹爪，其特征在于：所述驱动电机的输出轴通过第一轴承安装在所述安装架上。

9.根据权利要求5所述的一种机器人夹爪，其特征在于：所述第一传感器为光电传感器。

10.一种机器人，其特征在于：包含上述机器人夹爪的机器人。