CN109732638B - 一种平移回转型夹持手爪及其工作方法、机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平移回转型夹持手爪及其工作方法、机器人系统,该平移回转型夹持手爪,包括基座、设置在基座内用于带动双指机构平移的传动机构、设置在基座内用于带动双指机构回转的双指回转机构和与双指回转机构连接的双指机构;本发明实现了双手指的平移和回转运动,以及双手指平移和回转的合成运动,并且可以动态切换双指的运动,提高夹持型手爪的通用性和灵活性,便于人机协作,降低了操作人员操作控制难度。
Description
技术领域
本公开涉及一种平移回转型夹持手爪及其工作方法、机器人系统。
背景技术
机器人末端执行器是一个安装在机器人腕部或者移动设备上,用来进行某种操作或作业的附加装置,对于整个机器人来说是完成作业好坏、作业柔性优劣的关键部件之一。机器人腕部可根据需要安装多种末端执行器等,实现具体的作业任务,如抓取、夹持、装配等操作。其中夹持手爪是一种常见的末端执行器,大多设计为双指结构,结构一般比较简单,应用非常广泛,对手爪的研究在机器人技术中占有比较重要的地位。
夹持手爪通常是由手指、传动机构和控制、驱动装置等组成,一般要根据抓取对象和工作条件进行设计。目前夹持型手爪是使用最广泛的一种,它既可以用手指的内侧面夹持物体的外部,也可以将手指伸入到目标物体的孔内后,张开手指,用外侧面卡住物体。这种手爪多数是配置成二个手指,按手指运动形式,可分成平移型、回转型和平动型手爪。平移型手爪夹紧或松开工件时,手指只作平移运动,它的夹持中心不受工件直径变化的影响;回转型手爪夹紧和松开物体时,手指作回转运动,当被夹持物体的大小变化时,要调整手爪的位置才能保持物体的位置不变,夹持中心随被夹物体的大小变化;平动型手爪夹紧和松开物体时,手指由平行四杆机构传动,作平动,它的姿态不变,和回转型手爪一样,夹持中心随被夹物体的大小变化。通常情况下,夹持型手爪只需要一个电机就可以驱动控制双指,实现双指的对称抓取和作业功能。
随着机器人自动化技术的迅速发展,全球化的细分市场、产品用户定制化生产模式的回归,使小批量、多品种、短周期、个性化成为新兴制造业的显著特点,也是未来制造业的主要生产模式。在这种情况下,目前的夹持型手爪的通用性和灵活性比较差,一种夹持手爪往往只能抓握一种或几种在形状、尺寸、重量等方面相近似的工件,即一种工具只能执行一种作业任务。平移型手爪只能实现双指沿导槽的平移夹持动作,不能同时实现双指的回转运动。回转型手爪只能实现固定双指行程间距的的回转运动,双指不能实现平移运动和动态改变双指的行程间距,使双指夹持目标物体的种类和范围受到限制,通用性较差。要想让机器人同时执行多种作业任务,就必须配备多种手爪,并中途更换手爪,提高了生产成本并造成一定的工期延误,不能满足用户实际需求。
因此,如何提高夹持型手爪的通用性和灵活性,实现一个手爪多用,即在中途不更换手爪的情况下,对目标物体的抓取和操作能力进一步提高,尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本公开提供了一种平移回转型夹持手爪及其工作方法、机器人系统,实现了双手指的平移和回转运动,并可动态实现平移和回转的合成运动,提高夹持型手爪的通用性和灵活性,便于人机协作,降低了操作人员操作控制难度。
本公开所采用的技术方案是:
一种平移回转型夹持手爪,包括基座、设置在基座内用于带动双指机构平移的传动机构、设置在基座内用于带动双指机构回转的双指回转机构和与双指回转机构连接的双指机构。
进一步的,所述双指机构包括两个手指,每个手指的顶部可拆卸地安装有指尖,所述指尖的内、外夹持面上均安装有至少一个力触觉传感器。
进一步的,所述基座的顶部呈开口状,所述基座的左侧壁和右侧壁上分别设有方形开口、丝杠安装孔、导向轴孔和电机轴孔,所述方形开口、丝杠安装孔和导向轴孔的中心位于同一直线上,所述基座的前侧壁上嵌设有柔性触摸屏,所述基座的底侧壁上设置有用于安装法兰的法兰孔。
进一步的,所述传动机构包括双向丝杠、导向轴和电机Ⅰ;所述双向丝杠、导向轴和电机Ⅰ相互平行设置在基座内,所述双向丝杠的两端安装在基座两侧壁上的丝杠安装孔内,所述导向轴的两端安装在基座两侧壁上的导向轴孔内,所述双向丝杠和导向轴上设置有两个用于与双指回转机构连接的丝母。
进一步的,所述传动机构还包括位于基座外的大齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅰ;所述大齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅰ相啮合,所述大齿轮Ⅰ与双向丝杠的一端连接,所述小齿轮Ⅰ与电机Ⅰ的输出轴连接。
进一步的,所述双指回转机构包括两个指座,每个指座固定在丝母上表面,指座上设置有手指,手指根部中间设置有方形槽,所述方形槽内设置有涡轮,所述涡轮中部设置有涡轮轴,所述涡轮轴的两端穿过手指根部两侧壁上的安装孔与指座两侧壁连接;所述指座内设置有与涡轮相啮合的蜗杆。
进一步的,所述双指回转机构还包括连接在两个指座之间的伸缩轴,所述伸缩轴的两端分别与相应的蜗杆连接,所述伸缩轴由伸缩轴内管和伸缩轴外管组成,所述伸缩轴内管的外表面设置有长条形的凹槽,所述伸缩轴外管的内表面设置有与凹槽相配合的凸齿,伸缩轴内管可以进入到伸缩轴外管内部;所述伸缩轴外管上设置有旋转锁;所述旋转锁内表面设置有凸齿,所述伸缩轴外管的外表面还设有与旋转锁内表面凸齿配合的凹槽。
进一步的,所述双指回转机构还包括电机Ⅱ、小齿轮Ⅱ和大齿轮Ⅱ,所述电机Ⅱ通过侧壁支架固定安装在基座侧壁上,所述电机Ⅱ的输出轴与小齿轮Ⅱ连接,所述大齿轮Ⅱ设置在旋转锁上,所述大齿轮Ⅱ与小齿轮Ⅱ和啮合。
一种基于如上所述的平移回转型夹持手爪的工作方法,该方法包括:
电机Ⅰ工作,带动双向丝杠转动,通过两个丝母带动两个指座沿轴向运动,使得伸缩轴产生轴向的伸缩运动,带动两个手指接近或远离运动,实现两个手指的平移运动;
电机Ⅱ工作,通过相啮合的小齿轮Ⅱ和大齿轮Ⅱ带动伸缩轴转动,伸缩轴带动位于其两端的蜗杆和涡轮转动,使得两个手指分别绕涡轮轴产生反向的回转运动;
电机Ⅰ和Ⅱ同时工作时,将产生双指平移和回转的合成运动,实现复合夹持。
一种机器人系统,包括如上所述的平移回转型夹持手爪。
本公开的有益效果是:
(1)本公开可实现多种平移回转型手爪的抓取功能,可动态切换双指的平移和回转运动,以及双指平移和回转构成的合成运动动作,能够实现多种物体、工件形状及所需力精确抓取和装配,提高夹持型手爪的通用性和灵活性;
(2)本公开的双指均配备一个或多个力触觉传感器,双指指尖可以快速安装、拆卸和更换;基座表面内嵌一个柔性触摸屏,可以通过触摸屏的图符或文字实现对夹持型手爪的设置或操作,便于人机协作,降低操作难度,适合多种环境下的抓持、夹持或装配操作;
(3)本公开通过传动机构带动双指来回同步往复移动,可实现双指的平移夹持动作;
(4)本公开通过双指回转机构带动双指绕涡轮轴往复左右回转运动,并且双指行程间距和回转角度可以设定,实现双指的回转夹持动作;
(5)本公开的传动机构和双指回转机构可同时带动双指的平移运动和回转复合运动,实现双指的平移回转构成的复合夹持功能。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本公开的不当限定。
图1是平移回转型夹持手爪的主视图;
图2是手指和指尖的结构示意图;
图3是基座的结构示意图;
图4是传动机构的结构示意图;
图5是双指回转机构的结构示意图一;
图6是双指回转机构的结构示意图二;
图7是双指行程间距和回转角度示意图;
图8伸缩轴外管示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种或多种实施例提供一种平移回转型夹持手爪,如图1所示,该平移回转型夹持手爪包括基座1、设置在基座内用于带动双指机构平移的传动机构、设置在基座内用于带动双指机构回转的双指回转机构、与双指回转机构连接的双指机构以及设置在基座底部的法兰13。
如图1所示,所述双指机构包括第一手指8和第二手指11,所述第一手指8的顶部可拆卸地安装有第一指尖9,所述第一指尖9的内、外夹持面上均安装有一个或多个力触觉传感器10,所述第二手指11的顶部可拆卸地安装有第二指尖12,所述第二指尖12的内、外夹持面上均安装有一个或多个力触觉传感器10;所述基座的底部设置有法兰13,所述法兰13通过基座底部的法兰孔6安装在基座上,该夹持手爪可通过法兰13与机器人末端相连,从而实现抓取、夹持和装配等作业。
在本实施例中,所述第一手指8和第二手指11的结构完全相同,可以同时沿着基座内双向丝杠和导向轴方向来回同步往复移动,或者同时也可以绕各自手指根部的涡轮轴做同步反向回转运动,或者同时实现两种运动的合成运动。两个手指的指尖内、外夹持面均安装有一个或多个力触觉传感器,在手指的内部孔中或表面过信号线,直连接到基座内的嵌入式控制器,可以实现对目标物体的力感知和柔顺力控制。
在本实施例中,指尖与手指可拆卸连接,具体地,指尖9末端和手指的8通过U型槽嵌套配合,并通过穿过手指根部的两个螺纹孔用螺钉固定,能够快速拆卸和安装其他指尖,进一步提高抓取、夹持和装配多种工件和目标物体的能力,还可根据具体作业任务选用最适合的指尖实现操作,提高了手爪的灵活性。手指和指尖的结构图如图2所示,在指尖的内夹持面和外夹持面上分别设置有一个或多个力触觉传感器10,手指的根部14中间设置有用于放置涡轮的方形槽,所述手指根部14的两侧壁上还设置有用于安装涡轮轴的涡轮轴安装孔15。
图3是基座的结构示意图。如图3所示,所述基座1的顶部呈开口状,所述基座1的左侧壁、右侧壁上分别设有方形开口2、用于安装双向丝杠的丝杠安装孔3、用于安装导向轴的导向轴孔4和用于安装电机轴的电机轴孔5,所述方形开口2、丝杠安装孔3和导向轴孔4的中心位于同一直线上,所述基座1的前侧壁上嵌设有柔性触摸屏7,所述基座1的底侧壁上设置有用于安装法兰的法兰孔6。
在本实施例中,所述基座1起到安装、支撑以及保护双指机构、传动机构和双指回转机构的作用;基座两侧壁上的方形开口2的作用是允许两个手指回转到与基座上表面平行的位置;基座两侧壁上的丝杠安装孔3使得传动机构中双向丝杠安装到基座上;基座两侧壁上的导向轴孔4使得传动机构中导向轴安装到基座上。鉴于目前的夹持型手爪可视化操作性较差,为提高可视化操作,减轻操作人员负担,在基座表面设有柔性触摸屏7,可以通过触摸屏的图符或输入指令实现对手爪的位置控制、力控制,轻松地实现操作,并能实现结果的反馈显示或错误报警。
在本实施例中,所述基座的顶部和右侧壁上设置有防护盖。
图4是传动机构的结构示意图。如图4所示,所述传动机构包括双向丝杠16、导向轴17、电机Ⅰ18、大齿轮Ⅰ19和小齿轮Ⅰ20,所述双向丝杠16、导向轴17、电机Ⅰ18位于在基座1内,并且相平行设置,所述大齿轮Ⅰ19和小齿轮Ⅰ20位于基座外,所述双向丝杠16的两端安装在基座两侧的丝杠安装孔3内,所述双向丝杠16的两端上安装有轴承21,所述双向丝杠16的一端通过轴承与大齿轮Ⅰ19连接,所述双向丝杠16上设置有两段不同方向旋转的螺纹,分别为一段右旋螺纹22和一段左旋螺纹23;所述导向轴17的两端安装在基座两侧的导向轴孔4内,所述导向轴的两端也安装有轴承21,所述双向丝杠16和导向轴17上设置有两个丝母,分别为第一丝母24和第二丝母25,所述第一丝母24位于双向丝杠的右旋螺纹22上,所述第二丝母25位于双向丝杠的左旋螺纹23上;所述电机Ⅰ18的输出轴穿过基座上的电机轴孔5与小齿轮Ⅰ20连接,所述大齿轮Ⅰ19和小齿轮Ⅰ20相啮合。
当电机Ⅰ18旋转时,通过输出轴带动小齿轮Ⅰ20运动,从而带动固定在双向丝杠一端的大齿轮Ⅰ19做旋转运动,从而带动双向丝杠16旋转,双向丝杠16带动第一丝母24和第二丝母25同时向两个方向运动,同时向双向丝杠的两边或中心移动;与双向丝杆平行的导向轴17在其正下方,使两个丝母保持同一姿态,即竖直方向,保持两个丝母上表面与基座上表面平行,在双向丝杠16和导向轴17的共同作用下,起到平移和导向双指的作用。
在本实施例中,所述第一丝母24和第二丝母25的上表面分别与双指回转机构连接,从而带动两个手指可沿双向丝杠和导向轴同时反向平移运动,即两个手指同时接近或远离运动,从而可以实现双指的平移夹持动作。
图5和图6是双指回转机构的结构示意图。如图5和图6所示,所述双指回转机构包括第一指座26、第二指座27、第一涡轮28、第二涡轮29、电机Ⅱ30、小齿轮Ⅱ31、侧壁支架32、伸缩轴外管33、旋转锁34、大齿轮Ⅱ35和伸缩轴內轴36。
具体地,所述第一指座26固定设置在第一丝母24上表面,与第一丝母24一起移动;所述第二指座27固定设置在第二丝母25上表面,与第二丝母25一起移动;所述第一手指8设置在第一指座26上,所述第一手指根部中间设置有用于放置第一涡轮的方形槽,所述第一手指根部的两侧壁上还设置有用于安装第一涡轮轴的涡轮轴安装孔,所述第一涡轮28位于所述第一手指根部的方形槽内,所述第一涡轮的中部设置有第一涡轮轴37,所述第一涡轮轴37的两端穿过第一手指根部的两侧壁上涡轮轴安装孔15与第一指座26连接,在第一指座26内设置有与第一涡轮相啮合的第一蜗杆39,实现第一手指绕第一涡轮轴的往复左右回转运动;同样地,所述第二手指11设置在第二指座27上,所述第二手指根部中间设置有用于放置第二涡轮的方形槽,所述第二手指根部的两侧壁上还设置有用于安装第二涡轮轴的涡轮轴安装孔15,所述第二涡轮29位于所述第二手指根部的方形槽内,所述第二涡轮29的中部设置有第二涡轮轴38,所述第二涡轮轴38的两端穿过第二手指根部的两侧壁上涡轮轴安装孔15与第二指座27连接,在第二指座27内设置有与第二涡轮相啮合的第二蜗杆40,实现第二手指绕第二涡轮轴的往复左右回转运动。
所述第一指座26和第二指座27之间连接有伸缩轴,该伸缩轴由伸缩轴内管36和伸缩轴外管33组成,所述伸缩轴外管33的一端与第二蜗杆40连接,所述伸缩轴外管33的内表面设置有长凸齿,所述伸缩轴内管36的一端与第一蜗杆39连接,所述伸缩轴内管36的外表面设有长凹槽,所述伸缩轴内管36和伸缩轴外管33通过长凸齿和长凹槽啮合在一起,可保持同步旋转,使用时在传递旋转扭矩的同时,在长度方向可以伸缩。
所述侧壁支架32安装固定在基座侧壁上,电机Ⅱ30安装在侧壁支架32上,所述电机Ⅱ30的输出端连接有小齿轮Ⅱ31,所述伸缩轴外管33的另一端上还连接有旋转锁34,旋转锁34内表面设有凸齿,伸缩轴外管外表面设有凹槽,旋转锁内部凸齿与外管表面凹槽啮合,可保持旋转锁跟伸缩轴外管同步旋转,大齿轮Ⅱ35和旋转锁34只能轴向转动,旋转锁34自身不能沿轴移动,所述旋转锁34上固定设置有大齿轮Ⅱ35,所述大齿轮Ⅱ35与小齿轮Ⅱ31相啮合。
当电机Ⅱ30转动时,将带动小齿轮Ⅱ31旋转,从而带动与其啮合的大齿轮Ⅱ35转动,当大齿轮Ⅱ35转动时,带动旋转锁34转动,旋转锁34与伸缩轴外管33啮合,带动伸缩轴外管33转动,伸缩轴外管33和伸缩轴內轴36也同时产生啮合,从而带动伸缩轴內轴36转动;由于伸缩轴內轴36外齿和伸缩轴外管内齿在啮合时不限制轴线方向滑移,类似可滑动花键配合,伸缩轴內轴36可以进入伸缩轴外管33,从而调节两个指座之间的距离,同时伸缩轴两端带动第一蜗杆39和第二蜗杆40转动,第一蜗杆39和第二蜗杆40带动第一涡轮28和第二涡轮29转动,从而带动第一手指8和第二手指11分别绕第一涡轮轴和第二涡轮轴产生反向的回转运动。
图8是伸缩轴外管的结构示意图,该伸缩轴外管的内表面设有长条形的凸齿,与伸缩轴內轴外表面的凹槽配合;伸缩轴外管的外表面设有长条形的凹槽,与旋转锁内表面的凸齿配合。
在本实施例中,所述旋转锁34内表面设有凸齿,伸缩轴外管33外表面有与旋转锁34内表面凸齿相配合的长条形凹槽,旋转锁34嵌套在伸缩轴外管上,其作用是让伸缩轴外管运动,但不限制轴向沿齿槽方向的滑移运动。当电机Ⅰ18带动双向丝杠16转动时,使伸缩轴产生轴向的伸缩运动,带动双指同时接近或远离运动,产生双指的平移。当电机Ⅱ30带动伸缩轴运动时,由于伸缩轴两端分别固定连接的螺纹旋向相反的蜗杆和涡轮,带动蜗杆和涡轮转动,使第一手指和第二手指绕第一涡轮轴和第二涡轮轴产生反向的回转运动。当电机Ⅰ18和电机Ⅱ30同时转动时,实现双指平移和回转的复合运动,即两种运动的合成。因此,第一手指和第二手指可以实现平移夹持、回转夹持和平移回转构成的复合夹持功能。
图7是传动机构与双指回转机构的结构示意图。第一手指8和第二手指11的行程间距为L,回转角度为θ。双指最小行程间距为0,最大行程间距则与双向丝杠的总螺纹的长度有关。双指绕涡轮轴的回转角度θ最小为0,即图7中水平点划线的位置,当回转角度θ为90度,双指均为竖直状态,当回转角度θ均大于90度时,则实现第一手指和第二手指同时向内回转夹持。当回转角度θ均小于90度时,则实现第一手指和第二手指同时向外回转夹持。
在本实施例中,所述基座1内还设置有控制系统,所述控制系统包括嵌入式控制器、电机驱动器、编码器和通信模块,所述嵌入式控制器分别与触摸屏7、电机驱动器、编码器及力触觉传感器连接,所述电机驱动器与电机Ⅰ18和电机Ⅱ30连接,嵌入式控制器通过电机驱动器控制电机Ⅰ18和电机Ⅱ30带动手爪的平移和回转运动,实现抓持、夹持或装配操作。可通过触摸屏幕图符或输入数值实现对双手指的操作。也可以不通过触摸屏,而由接受外部控制器发出控制命令实现对双手指的操作。
如图7所示,本实施例提出的平移回转型夹持手爪的工作过程为:
电机Ⅰ18转动,带动双向丝杠16转动,通过第一丝母24和第二丝母25带动第一指座26和第二指座27沿轴向运动,使得伸缩轴产生轴向的伸缩运动,带动第一手指8和第二手指11接近或远离运动,产生第一手指8和第二手指11的平移运动。
电机Ⅱ30转动,通过相啮合的小齿轮Ⅱ31和大齿轮Ⅱ35带动伸缩轴转动,伸缩轴的两端带动第一蜗杆39、第一涡轮28、第二蜗杆40和第二涡轮29转动,使得第一手指8和第二手指11绕第一涡轮轴37和第二涡轮轴38产生反向的回转运动。
本实施例提出的平移回转型夹持手爪,将平移型和回转型双指手爪结合起来,可实现双指平动、双指可调行程间距的回转运动以及双指平移和回转的合成运动动作,并能根据具体环境外界情况随时切换运动模式,能抓取、操作和装配更大范围形状、尺寸、重量的物体,可实现多种平移型手爪、回转型手爪的抓取夹持功能,明显提高其通用性和灵活性。
一种或多种实施方式还提供一种机器人系统,该机器人系统包括上述的平移回转型夹持手爪。
从以上的描述中,可以看出,上述的一种或多种实施例实现了如下技术效果:
(1)本公开可实现多种平移回转型手爪的抓取功能,可动态切换双指的平移和回转运动,以及双指平移和回转构成的合成运动动作,能够实现多种物体、工件形状及所需力精确抓取和装配,提高夹持型手爪的通用性和灵活性;
(2)本公开的双指均配备一个或多个力触觉传感器,双指指尖可以快速安装、拆卸和更换;基座表面内嵌一个柔性触摸屏,可以通过触摸屏的图符或文字实现对夹持型手爪的设置或操作,便于人机协作,降低操作难度,适合多种环境下的抓持、夹持或装配操作;
(3)本公开通过传动机构带动双指来回同步往复移动,可实现双指的平移夹持动作;
(4)本公开通过双指回转机构带动双指绕涡轮轴往复左右回转运动,实现双指的回转夹持动作,双指的行程间距和回转角度均可以设定;
(5)本公开的传动机构和双指回转机构可同时带动双指的平移运动和回转复合运动,实现双指的平移回转构成的复合夹持功能。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种平移回转型夹持手爪,其特征是,包括基座、设置在基座内用于带动双指机构平移的传动机构、设置在基座内用于带动双指机构回转的双指回转机构和与双指回转机构连接的双指机构;
所述双指回转机构包括两个指座,每个指座固定在丝母上表面,指座上设置有手指,手指根部中间设置有方形槽,所述方形槽内设置有涡轮,所述涡轮中部设置有涡轮轴,所述涡轮轴的两端穿过手指根部两侧壁上的安装孔与指座两侧壁连接;所述指座内设置有与涡轮相啮合的蜗杆;
所述双指回转机构还包括连接在两个指座之间的伸缩轴,所述伸缩轴的两端分别与相应的蜗杆连接;所述伸缩轴由伸缩轴内管和伸缩轴外管组成,所述伸缩轴内管的外表面设置有长条形的凹槽,所述伸缩轴外管的内表面设置有与伸缩轴内管外表面凹槽相配合的凸齿;所述伸缩轴外管上设置有旋转锁;所述旋转锁内表面设置有凸齿,所述伸缩轴外管的外表面还设有与旋转锁内表面凸齿配合的凹槽。
2.根据权利要求1所述的平移回转型夹持手爪,其特征是,所述双指机构包括两个手指,每个手指的顶部可拆卸地安装有指尖,所述指尖的内、外夹持面上均安装有至少一个力触觉传感器。
3.根据权利要求1所述的平移回转型夹持手爪,其特征是,所述基座的顶部呈开口状,所述基座的左侧壁和右侧壁上分别设有方形开口、丝杠安装孔、导向轴孔和电机轴孔,所述方形开口、丝杠安装孔和导向轴孔的中心位于同一直线上,所述基座的前侧壁上嵌设有柔性触摸屏,所述基座的底侧壁上设置有用于安装法兰的法兰孔。
4.根据权利要求1所述的平移回转型夹持手爪,其特征是,所述传动机构包括双向丝杠、导向轴和电机Ⅰ;所述双向丝杠、导向轴和电机Ⅰ相互平行设置在基座内,所述双向丝杠的两端安装在基座两侧壁上的丝杠安装孔内,所述导向轴的两端安装在基座两侧壁上的导向轴孔内,所述双向丝杠和导向轴上设置有两个用于与双指回转机构连接的丝母。
5.根据权利要求4所述的平移回转型夹持手爪,其特征是,所述传动机构还包括位于基座外的大齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅰ;所述大齿轮Ⅰ和小齿轮Ⅰ相啮合,所述大齿轮Ⅰ与双向丝杠的一端连接,所述小齿轮Ⅰ与电机Ⅰ的输出轴连接。
6.根据权利要求1所述的平移回转型夹持手爪,其特征是,所述双指回转机构还包括电机Ⅱ、小齿轮Ⅱ和大齿轮Ⅱ,所述电机Ⅱ通过侧壁支架固定安装在基座侧壁上,所述电机Ⅱ的输出轴与小齿轮Ⅱ连接,所述大齿轮Ⅱ设置在旋转锁上,所述大齿轮Ⅱ与小齿轮Ⅱ和啮合。
7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的平移回转型夹持手爪的工作方法,其特征是,包括:
电机Ⅰ工作,带动双向丝杠转动,通过两个丝母带动两个指座沿轴向运动,使得伸缩轴产生轴向的伸缩运动,带动两个手指接近或远离运动,实现两个手指的平移运动;
电机Ⅱ工作,通过相啮合的小齿轮Ⅱ和大齿轮Ⅱ带动伸缩轴转动,伸缩轴带动位于其两端的蜗杆和涡轮转动,使得两个手指分别绕涡轮轴产生反向的回转运动。
8.一种机器人系统,其特征是,包括权利要求1-6中任一项所述的平移回转型夹持手爪。
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