CN109822613A - 机械爪组件以及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械爪组件以及机器人，机械爪组件包括多根机械手指和驱动组件。驱动组件包括电机组件、齿轮座和齿轮组件。齿轮组件包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件，主动齿轮组件包括与电机组件的电机的输出轴连接的主动齿轮，多个从动齿轮组件一一对应连接多根机械手指，且每一从动齿轮组件包括与主动齿轮相啮合的从动齿轮。每根机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，当电机驱动主动齿轮转动时，每根机械手指在各自对应的从动齿轮带动下同时向靠近或远离主动齿轮的方向运动，使得多根机械手指在收紧状态与张开状态之间切换。本发明通过齿轮结构实现机械爪的收紧和张开，结构简单、容易实现，而且采用的电机数量少。

Description

机械爪组件以及机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种机械爪组件及包含该机械爪组件的机器人。

背景技术

机械爪作为智能机器人与周围环境交互的一个重要接口，其重要性不言而喻。

现有技术的机械爪，有如申请号为201710218397.5的发明专利申请中所公开的结构，包括三根欠驱动手指，欠驱动手指的旋转电机安装在呈三角形排布的三根欠驱动手指的中间，主动齿轮安装在旋转电机的输出轴上，第一从动齿轮和第二从动齿轮套装在相邻两个欠驱动手指的连接套上，主动齿轮与第一从动齿轮啮合，第一从动齿轮与第二从动齿轮啮合，三根欠驱动手指安装在欠驱动机械手底座上。该种结构的机械爪通过齿轮等结构实现动力传递，其虽然能够以较少的电机达到类似全驱动机械手的效果，能够减少耗电量与控制的复杂程度，然而，由于其中一个机械爪上没有采用齿轮而是采用了单独的动力机构，导致该机械爪结构使用了多个电机，具有结构复杂、成本较高的问题。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，首先提供一种机械爪组件，该机械爪组件通过包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件的齿轮组件设置，并使机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，以实现机械手指在收紧状态与张开状态之间切换，结构简单、容易实现，仅需使用一个电机就能驱动多根机械手指，结构简单，成本较低。

本发明提供的机械爪组件，包括多根机械手指和用于驱动所述多根机械手指运动的驱动组件，所述驱动组件包括：

电机组件，所述电机组件包括电机固定座和安装在所述电机固定座上的电机；

齿轮座，所述齿轮座与所述电机固定座固定连接；以及

安装在所述齿轮座上的齿轮组件，所述齿轮组件包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件，所述主动齿轮组件包括与所述电机的输出轴连接的主动齿轮，所述多个从动齿轮组件一一对应连接所述多根机械手指，且每一所述从动齿轮组件包括与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮；

其中，每根所述机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，当所述电机驱动所述主动齿轮转动时，每根所述机械手指在各自对应的从动齿轮带动下同时向靠近或远离所述主动齿轮的方向运动，使得多根所述机械手指在收紧状态与张开状态之间切换。

示例性地，所述从动齿轮组件为三个，对应地，所述从动齿轮为三个，每一所述从动齿轮上设置有连接所述机械手指的安装位，三个所述从动齿轮上的所述安装位相互间的连线形成等边三角形。

示例性地，所述齿轮座连接有齿轮盖，所述齿轮盖与所述齿轮座之间形成有容置腔，所述齿轮组件位于所述容置腔内，每根所述机械手指的一端与各自对应的从动齿轮连接、另一端穿过所述齿轮盖伸出于所述容置腔外。

示例性地，所述齿轮盖上设置有多个与所述多根机械手指一一对应的弧形槽，每根所述机械手指的所述另一端穿过各自对应的所述弧形槽伸出于所述容置腔外，所述从动齿轮带动所述多根机械手指在各自对应的所述弧形槽内运动。

示例性地，所述机械爪组件包括第一壳体和第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体连接形成有容置空间，所述电机通过所述电机固定座设置在所述容置空间内，所述电机的输出轴穿过所述电机固定座并伸出于所述容置空间，所述电机的输出轴的伸出于所述容置空间的一端与所述主动齿轮连接。

示例性地，所述电机固定座包括第一安装壁、第二安装壁和第三安装壁，所述第二安装壁与所述第三安装壁分别连接在所述第一安装壁的两相对侧上，且所述第二安装壁、所述第一安装壁和所述第三安装壁相互连接形成安装空间，所述第一安装壁与所述第二壳体连接，所述第二安装壁和所述第三安装壁分别与所述第一壳体连接，所述电机设置在所述安装空间内。

示例性地，所述第一壳体通过连接架与所述第二安装壁和所述第三安装壁连接，所述连接架包括第一部分、第二部分以及连接在所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，且所述连接架整体呈C形，所述第一部分与所述第二安装壁连接，所述第二部分与所述第三安装壁连接，所述第三部分与所述第一壳体连接。

示例性地，所述电机固定座还包括有第四安装壁，所述第四安装壁连接在所述第一安装壁的端部，且所述第四安装壁上朝向靠近所述齿轮座的方向延伸出有凸台，所述电机固定座通过所述凸台与齿轮座固定。

示例性地，所述齿轮座上设置有中心孔、围绕所述中心孔沿所述齿轮座的周向间隔分布的多个第一通孔以及围绕所述中心孔沿所述齿轮座的周向间隔分布的多个第二通孔，所述电机的输出轴穿过所述凸台和所述中心孔后与所述主动齿轮连接，多个所述从动齿轮通过所述多个第一通孔对应安装在所述齿轮座上，所述齿轮座通过所述多个第二通孔与所述凸台固定。

示例性地，所述主动齿轮组件还包括连接轴和轴承，所述连接轴从所述主动齿轮的旋转中心位置的端面上延伸出且与所述电机的输出轴固定连接，所述轴承的内圈套设在所述连接轴上，所述轴承的外圈固定在所述中心孔内。

示例性地，所述连接轴为具有中空部的中空轴，所述电机的输出轴伸入至所述中空部中与所述中空轴固定。

示例性地，每一所述从动齿轮组件还包括从动齿轮固定轴和定位轴承；

所述从动齿轮固定轴具有内螺纹连接部和轴承套设部，所述从动齿轮固定轴通过所述内螺纹连接部固定在所述第一通孔位置；

所述从动齿轮具有安装孔，所述定位轴承安装在所述安装孔中，所述定位轴承的内圈套设在所述轴承套设部上。

示例性地，每个所述从动齿轮的安装孔的孔壁向内突出有凸缘，所述定位轴承为两个，两个所述定位轴承分别位于所述凸缘的两侧，远离所述齿轮座的一侧的所述定位轴承的端部通过卡簧固定。

示例性地，每一所述从动齿轮组件还包括有防止所述从动齿轮晃动的扭簧，所述扭簧绕设在所述从动齿轮固定轴上，所述扭簧的一端固定在所述从动齿轮的底部，所述扭簧的另一端固定在所述从动齿轮固定轴的远离所述内螺纹连接部的端部上。

示例性地，所述从动齿轮固定轴的远离所述内螺纹连接部的端部上穿设有销钉，所述扭簧的所述另一端通过所述销钉限位。

示例性地，包括有光电限位装置，所述光电限位装置包括：

光电挡片，所述光电挡片固定在其中一所述从动齿轮上；以及

光电开关，所述光电开关固定在所述齿轮座上；

其中，所述光电开关具有感应槽，所述光电挡片随所述从动齿轮相对所述感应槽旋转。

示例性地，所述光电挡片具有扇形部，所述扇形部的一部分位于所述感应槽内，且所述扇形部的角度为光电挡片对应的所述从动齿轮允许转过的角度。

示例性地，至少一个所述从动齿轮为不完全齿轮。

示例性地，所述机械手指包括金属杆，所述金属杆的一端与所述从动齿轮连接，所述金属杆的另一端上套设有橡胶套。

根据本发明的另一个方面，提供一种机器人，所述机器人包括如上述的机械爪组件。

本发明中，通过包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件的齿轮组件设置，并使机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，以实现机械手指在收紧状态与张开状态之间切换，结构简单、容易实现，仅需使用一个电机就能驱动多根机械手指，结构简单，成本较低。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是根据本发明实施例的机械爪组件的立体图；

图2是图1所示的机械爪组件将齿轮盖拆除后的示意图；

图3是图2的另一方向的视图；

图4是图2所示的机械爪组件的主视图；

图5是图4沿A-A的剖视图；

图6是图1的爆炸图；

图7是图1所示的机械爪组件的齿轮盖的示意图；

图8是图6中A处的局部放大图；

图9是图1所示的机械爪组件的光电挡片的示意图；

图10是图1所示的机械爪组件的齿轮座的示意图；

图11是根据本发明另一实施例的机械爪组件的示意图(从动齿轮为不完全齿轮)。

其中，附图标记为

110-机械手指

111-金属杆

112-橡胶套

120-驱动组件

1210-电机组件

1211-电机固定座

12111-第一安装壁

12112-第二安装壁

12113-第三安装壁

12114-第四安装壁

12115-凸台

1212-电机

12121-电机的输出轴

122-齿轮座

1221-中心孔

1222-第一通孔

1223-第二通孔

1224-第三通孔

1230-齿轮组件

12310-主动齿轮组件

12311-主动齿轮

12312-连接轴

123121-中空部

12313-轴承

12320-从动齿轮组件

12321-从动齿轮

123211-安装孔

12322-从动齿轮固定轴

123221-内螺纹连接部

123222-轴承套设部

12323-定位轴承

12324-扭簧

12325-销钉

130-齿轮盖

131-弧形槽

132-安装用凸部

1321-连接孔

140-第一壳体

145-容置空间

150-第二壳体

160-连接架

161-第一部分

162-第二部分

163-第三部分

170-光电限位装置

171-光电挡片

1711-扇形部

172-光电开关

1721-感应槽

180-传感器

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

机械爪组件是机器人的一个重要组成部分，机械爪组件的细节结构决定了机器人能否精准、可靠的抓取目标。

结合参阅图1至图6，本发明的具体实施方式涉及一种机械爪组件，该机械爪组件包括多根机械手指110和用于驱动多根机械手指110运动的驱动组件120，具体地，驱动组件120包括电机组件1210、齿轮座122以及齿轮组件1230。为了更好的理解本发明，下文将对每一个部件进行详细的介绍。

电机组件1210包括电机固定座1211和安装在电机固定座1211上的电机1212，电机1212用作为驱动多根机械手指110运动的动力源，电机固定座1211用于安装电机1212。

齿轮座122与电机固定座1211固定连接，齿轮座122用于安装齿轮组件1230，后文中将结合电机固定座1211的具体结构详细描述齿轮座122与电机固定座1211是如何固定连接的。

结合参阅图8，齿轮组件1230安装在齿轮座122上，具体地，齿轮组件1230包括主动齿轮组件12310和多个从动齿轮组件12320，主动齿轮组件12310包括与电机的输出轴12121连接的主动齿轮12311。多个从动齿轮组件12320一一对应连接多根机械手指110，且每一从动齿轮组件12320包括与主动齿轮12311相啮合的从动齿轮12321。每根机械手指110相对各自对应的从动齿轮12311的旋转中心偏心设置，当电机1212带动主动齿轮12311转动时，每根机械手指110在各自对应的从动齿轮带动下同时向靠近或远离主动齿轮12311的方向运动，使得多根机械手指110在收紧状态与张开状态之间切换。

具体来说，主动齿轮12311在电机1212驱动下旋转时，与主动齿轮12311啮合的多个从动齿轮12321也随着旋转，由于每个从动齿轮1232上连接机械手指110，且机械手指110相对各自对应的从动齿轮12311的旋转中心是偏心设置的，从而，多个从动齿轮12321转动的过程中，每根机械手指110在各自对应的从动齿轮12321带动下同时向靠近或远离主动齿轮12311的方向运动，使得相邻两根机械手指110之间的距离随着减小或增大，对应地，多根机械手指110组成的机械爪包括三种状态，即收紧状态、张开状态以及中间状态，在收紧状态，相邻两根机械手指110之间的距离最小，在张开状态，相邻两根机械手指110之间的距离最大。

本发明中，通过包括主动齿轮组件12310和多个从动齿轮组件12320的齿轮组件1230的设置，并使机械手指110相对各自对应的从动齿轮12321的旋转中心偏心设置，以实现机械手指110在收紧状态与张开状态之间切换，结构简单、容易实现，仅需使用一个电机就能驱动多根机械手指，结构简单，成本较低。

在具体的实施方式中，从动齿轮组件12320可以为三个，对应地，从动齿轮12321为三个，每一从动齿轮12321上设置有连接机械手指110的安装位(如图3所示的D1、D2和D3)，三个从动齿轮上的安装位D1、D2、D3相互间的连线形成等边三角形，形成等边三角形的优点是可以在抓取目标物体时保证目标物体受力均匀。在未示出的实施例中，从动齿轮组件12320也可以为三个以上，具有三个以上从动齿轮组件12320的机械爪组件的动作原理跟具有三个从动齿轮组件12320的机械爪组件的动作原理一样，在此就不对其多做赘述。

当然，机械爪组件还可以包括第一壳体140和第二壳体150，第二壳体150与第一壳体140连接形成有容置空间145，电机组件1210中的电机1212可以通过电机固定座1211设置在容置空间145内，电机的输出轴12121穿过电机固定座1211并伸出于容置空间145，电机的输出轴12121的伸出于容置空间的一端与齿轮组件1230中的主动齿轮12311连接。通过这样的设置，第一壳体140和第二壳体150将电机组件1210封闭在容置空间145内，一方面，能减少电机运转的噪音；另一方面，也能对电机起到保护作用，延长电机的使用寿命；再有，通过第一壳体140和第二壳体150的设置，也能方便将整个机械爪组件安装到机器人的机架上。

在具体的实施方式中，电机固定座1211包括第一安装壁12111、第二安装壁12112和第三安装壁12113，第二安装壁12112与第三安装壁12113分别连接在第一安装壁12111的两相对侧上，且第二安装壁12112、第一安装壁12111和第三安装壁12113相互连接形成安装空间，第一安装壁12111用于与第二壳体150连接，第二安装壁12112和第三安装壁12113分别与第一壳体140连接，电机1212设置在第二安装壁12112、第一安装壁12111和第三安装壁12113形成的安装空间内。

示例性地，第二壳体150可以通过螺钉等紧固件与第一安装壁12111固定。第一壳体140与第二安装壁12112和第三安装壁12113之间的连接需要借助连接架160，这是因为，通常在安装过程中，由于结构的限制，第一壳体140上的多个螺钉安装孔不在同一平面(位置较高的两个螺钉孔的端部突出于位置较低的两个螺钉孔的端部)，因此为了能够将第一壳体140与电机固定座1211固定，需要在电机固定座1211上固定连接架160，具体地，第一壳体140通过连接架160与第二安装壁12112和第三安装壁12113连接，连接架160包括第一部分161、第二部分162以及连接在第一部分161与第二部分162之间的第三部分163，且连接架160整体呈C形(因此，连接架160也可以叫着C形架)，第一部分161与第二安装壁12112连接，第二部分162与第三安装壁12113连接，第三部分163与第一壳体140连接。该连接架160的位置对应于第一壳体140上位置较低的螺钉安装孔，用于弥补较低的螺钉安装孔与较高的螺钉安装孔的高度差。

为了方便齿轮座122与电机固定座1211固定连接，电机固定座1211还包括有第四安装壁12114，第四安装壁12114连接在第一安装壁12111的端部，且第四安装壁12114上朝向靠近齿轮座122的方向延伸出有凸台12115，电机固定座1211通过凸台12115与齿轮座122固定。结合参阅图10，齿轮座122上设置有中心孔1221、围绕中心孔1221沿齿轮座122的周向间隔分布的多个第一通孔1222以及围绕中心孔1221沿齿轮座122的周向间隔分布的多个第二通孔1223，电机的输出轴12121穿过凸台12115和中心孔1221后与主动齿轮12311连接，多个从动齿轮12321通过多个第一通孔1222对应安装在齿轮座122上，齿轮座122通过多个第二通孔1223与凸台12115固定，第一通孔1222相对中心孔1221的距离小于第二通孔1223相对中心孔1221的距离。基于凸台12115的设置，能保证电机的输出轴12121和主动齿轮12311的同轴度。

结合参阅图3、图5、图6和图8，本发明中，主动齿轮组件12310包括主动齿轮12311、连接轴12312和轴承12313，连接轴12312从主动齿轮12311的旋转中心位置的端面上延伸出且与电机的输出轴12121固定连接，轴承12313的内圈套设在连接轴12312上，轴承12313的外圈固定在齿轮座122的中心孔1221内。示例性地，连接轴12312为具有中空部123121的中空轴，电机的输出轴12121伸入至中空部123121中与中空轴固定，轴承12313用于保护主动齿轮12311，避免主动齿轮12311在转动时发生偏移，同时还能够防止主动齿轮12311在转动过程中与齿轮座122摩擦。

多个从动齿轮组件12320具有相同的结构，下面以其中一个从动齿轮组件12320为例，详细介绍一下从动齿轮组件12320的结构。

从动齿轮组件12320包括从动齿轮12321、从动齿轮固定轴12322和定位轴承12323。

从动齿轮固定轴12322具有内螺纹连接部123221和轴承套设部123222，从动齿轮固定轴12322通过内螺纹连接部123221固定在齿轮座122的第一通孔1222位置，例如，安装时，可以将紧固螺钉穿过齿轮座122的第一通孔1222后与内螺纹连接部123221螺纹连接，以将从动齿轮固定轴12322固定在齿轮座122上。

从动齿轮12321具有安装孔123211，定位轴承12323安装在安装孔123211中，且定位轴承12323的内圈套设在轴承套设部123222上。

示例性地，从动齿轮12321的安装孔123211的孔壁向内突出有凸缘123212(见图5)，定位轴承12323为两个，两个定位轴承12323分别位于凸缘123212的两侧，远离齿轮座122的一侧的定位轴承的端部通过卡簧固定。两个定位轴承12323的设置，能很好地定位从动齿轮12321，防止从动齿轮12321窜动，进而能实现对从动齿轮12321的精准定位。

示例性地，为了消除齿隙，防止从动齿轮12321晃动，同时提供持续的夹持力，从动齿轮组件12320还可以包括有防止从动齿轮12321晃动的扭簧12324，扭簧12324绕设在从动齿轮固定轴12322上，扭簧12324的一端固定在从动齿轮12321的底部(例如，可以在从动齿轮12321的底部设置盲孔，扭簧12324的一端设置在盲孔内)，扭簧12324的另一端固定在从动齿轮固定轴12322的远离内螺纹连接部123221的端部上(例如，可以在从动齿轮固定轴12322的远离内螺纹连接部123221的端部开设凹槽，扭簧12324的另一端插入在凹槽内)。

为了避免扭簧12324的所述另一端从凹槽内脱落，可以在从动齿轮固定轴12322的远离内螺纹连接部123221的端部上穿设销钉12325，销钉12325阻挡住扭簧12324的所述另一端将扭簧12324的所述另一端限位在凹槽内，以避免扭簧12324的另一端从凹槽内脱落，从而将扭簧12324设置在从动齿轮12321的底部与销钉12325之间，在从动齿轮12321转动时，由于从动齿轮固定轴12322固定，扭簧12324将绕着扭簧中心旋转产生扭转力从而提供持续的夹持力。

作为一种举例说明，如图1、图6和图7所示，齿轮座122连接有齿轮盖130，齿轮盖130与齿轮座122之间形成有容置腔(图中未标出)，齿轮组件1230位于容置腔内，每根机械手指110的一端与各自对应的从动齿轮12321连接、另一端穿过齿轮盖130伸出于容置腔外。为了方便齿轮座122与齿轮盖130的连接，齿轮盖130的侧壁上向内凸出有多个安装用凸部132，每个安装用凸部132上设置连接孔1321。对应地，结合参阅图10，齿轮座122上围绕中心孔1221沿齿轮座122的周向间隔分布的多个第三通孔1224，第三通孔1224相对中心孔1221的距离大于第二通孔1223相对中心孔1221的距离，安装时，第三通孔1224通过螺钉与连接孔1321对应连接，从而将齿轮盖130连接在齿轮座122上，并将齿轮组件1230封闭在容置腔内。

为了保护齿轮组件1230，还可以在齿轮盖130上设置多个与多根机械手指110一一对应的弧形槽131，每根机械手指110的另一端穿过各自对应的弧形槽131伸出于容置腔外，通过这样的设置，当电机1212动作时，从动齿轮12321将带动多根机械手指110在各自对应的弧形槽131内运动。该种限位方式由于是通过弧形槽131实现的，可以理解为机械限位。

为了进一步提高限位效果，作为一种举例说明，本发明的机械爪组件还可以包括有光电限位装置。结合参阅图3、图6和图9，光电限位装置170包括光电挡片171和光电开关172，光电挡片171固定在其中一从动齿轮12321上，光电开关172可以通过紧固件固定在齿轮座122上，光电开关172具有感应槽1721，光电挡片171随从动齿轮12321相对感应槽1721旋转。示例性地，光电挡片171具有扇形部1711，扇形部1711的一部分位于感应槽1721内，且扇形部1711的角度为光电挡片对应的从动齿轮12321允许转过的角度，需要说明的是，此处的扇形部1711的角度为：扇形部1711的弧所对的圆心角α。在实际使用中，扇形部1711的角度α，例如为60度。

作为一种举例说明，机械爪组件可以仅设置弧形槽131的机械限位，或仅设置光电限位装置170的光电限位。当然，也可以同时设置弧形槽131的机械限位和光电限位装置170的光电限位。在实际使用中，当同时设置弧形槽131的机械限位和光电限位装置170的光电限位时，弧形槽131对应的角度(即，弧形槽131的弧所对的圆心角)一般大于扇形部1711的弧所对的圆心角α，例如，弧形槽131对应的角度为90度。

作为一种举例说明，机械限位方式还可以通过将从动齿轮设计为不全齿齿轮，通过没有齿的部分进行限位。具体地，如图11所示，多个从动齿轮中，至少一个从动齿轮12321为不完全齿轮，需要说明的是，所谓的不完全齿轮指的是从动齿轮12321的外缘上并不全是齿，以便通过没有齿的部分进行限位。

作为一种举例说明，为了检测机械爪组件是否抓到目标物体，如图5和图6所示，机械爪组件还可以包括传感器180(例如，漫反射光电传感器)，该传感器180位于齿轮盖130内部并与齿轮盖130通过紧固件固定。

作为一种举例说明，结合参阅图8，机械手指110包括金属杆111，金属杆111的一端与从动齿轮12321连接，金属杆111的另一端上套设有橡胶套112，橡胶套112的设置，能增大摩擦，从而能够更加稳固地抓取目标物体。

本发明中，通过包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件的齿轮组件设置，并使机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，以实现机械手指在收紧状态与张开状态之间切换，结构简单、容易实现，仅需使用一个电机就能驱动多根机械手指，结构简单，成本较低；更，通过在齿轮盖上设置弧形槽进行机械限位，不仅能够保护齿轮组件，而且结构简单；还有，通过光电限位装置进行光电限位，能够提高机械爪组件的工作效率及寿命。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种机械爪组件，包括多根机械手指和用于驱动所述多根机械手指运动的驱动组件，其特征在于，

所述驱动组件包括：

电机组件，所述电机组件包括电机固定座和安装在所述电机固定座上的电机；

齿轮座，所述齿轮座与所述电机固定座固定连接；以及

安装在所述齿轮座上的齿轮组件，所述齿轮组件包括主动齿轮组件和多个从动齿轮组件，所述主动齿轮组件包括与所述电机的输出轴连接的主动齿轮，所述多个从动齿轮组件一一对应连接所述多根机械手指，且每一所述从动齿轮组件包括与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮；

其中，每根所述机械手指相对各自对应的从动齿轮的旋转中心偏心设置，当所述电机驱动所述主动齿轮转动时，每根所述机械手指在各自对应的从动齿轮带动下同时向靠近或远离所述主动齿轮的方向运动，使得多根所述机械手指在收紧状态与张开状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的机械爪组件，其特征在于，所述从动齿轮组件为三个，对应地，所述从动齿轮为三个，每一所述从动齿轮上设置有连接所述机械手指的安装位，三个所述从动齿轮上的所述安装位相互间的连线形成等边三角形。

3.根据权利要求1或2所述的机械爪组件，其特征在于，所述齿轮座连接有齿轮盖，所述齿轮盖与所述齿轮座之间形成有容置腔，所述齿轮组件位于所述容置腔内，每根所述机械手指的一端与各自对应的从动齿轮连接、另一端穿过所述齿轮盖伸出于所述容置腔外。

4.根据权利要求3所述的机械爪组件，其特征在于，所述齿轮盖上设置有多个与所述多根机械手指一一对应的弧形槽，每根所述机械手指的所述另一端穿过各自对应的所述弧形槽伸出于所述容置腔外，所述从动齿轮带动所述多根机械手指在各自对应的所述弧形槽内运动。

5.根据权利要求1所述的机械爪组件，其特征在于，所述机械爪组件包括第一壳体和第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体连接形成有容置空间，所述电机通过所述电机固定座设置在所述容置空间内，所述电机的输出轴穿过所述电机固定座并伸出于所述容置空间，所述电机的输出轴的伸出于所述容置空间的一端与所述主动齿轮连接。

6.根据权利要求5所述的机械爪组件，其特征在于，所述电机固定座包括第一安装壁、第二安装壁和第三安装壁，所述第二安装壁与所述第三安装壁分别连接在所述第一安装壁的两相对侧上，且所述第二安装壁、所述第一安装壁和所述第三安装壁相互连接形成安装空间，所述第一安装壁与所述第二壳体连接，所述第二安装壁和所述第三安装壁分别与所述第一壳体连接，所述电机设置在所述安装空间内。

7.根据权利要求6所述的机械爪组件，其特征在于，所述第一壳体通过连接架与所述第二安装壁和所述第三安装壁连接，所述连接架包括第一部分、第二部分以及连接在所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，且所述连接架整体呈C形，所述第一部分与所述第二安装壁连接，所述第二部分与所述第三安装壁连接，所述第三部分与所述第一壳体连接。

8.根据权利要求6所述的机械爪组件，其特征在于，所述电机固定座还包括有第四安装壁，所述第四安装壁连接在所述第一安装壁的端部，且所述第四安装壁上朝向靠近所述齿轮座的方向延伸出有凸台，所述电机固定座通过所述凸台与齿轮座固定。

9.根据权利要求8所述的机械爪组件，其特征在于，所述齿轮座上设置有中心孔、围绕所述中心孔沿所述齿轮座的周向间隔分布的多个第一通孔以及围绕所述中心孔沿所述齿轮座的周向间隔分布的多个第二通孔，所述电机的输出轴穿过所述凸台和所述中心孔后与所述主动齿轮连接，多个所述从动齿轮通过所述多个第一通孔对应安装在所述齿轮座上，所述齿轮座通过所述多个第二通孔与所述凸台固定。

10.根据权利要求9所述的机械爪组件，其特征在于，所述主动齿轮组件还包括连接轴和轴承，所述连接轴从所述主动齿轮的旋转中心位置的端面上延伸出且与所述电机的输出轴固定连接，所述轴承的内圈套设在所述连接轴上，所述轴承的外圈固定在所述中心孔内。

11.根据权利要求10所述的机械爪组件，其特征在于，所述连接轴为具有中空部的中空轴，所述电机的输出轴伸入至所述中空部中与所述中空轴固定。

12.根据权利要求9所述的机械爪组件，其特征在于，每一所述从动齿轮组件还包括从动齿轮固定轴和定位轴承；

所述从动齿轮固定轴具有内螺纹连接部和轴承套设部，所述从动齿轮固定轴通过所述内螺纹连接部固定在所述第一通孔位置；

所述从动齿轮具有安装孔，所述定位轴承安装在所述安装孔中，所述定位轴承的内圈套设在所述轴承套设部上。

13.根据权利要求12所述的机械爪组件，其特征在于，每个所述从动齿轮的安装孔的孔壁向内突出有凸缘，所述定位轴承为两个，两个所述定位轴承分别位于所述凸缘的两侧，远离所述齿轮座的一侧的所述定位轴承的端部通过卡簧固定。

14.根据权利要求13所述的机械爪组件，其特征在于，每一所述从动齿轮组件还包括有防止所述从动齿轮晃动的扭簧，所述扭簧绕设在所述从动齿轮固定轴上，所述扭簧的一端固定在所述从动齿轮的底部，所述扭簧的另一端固定在所述从动齿轮固定轴的远离所述内螺纹连接部的端部上。

15.根据权利要求14所述的机械爪组件，其特征在于，所述从动齿轮固定轴的远离所述内螺纹连接部的端部上穿设有销钉，所述扭簧的所述另一端通过所述销钉限位。

16.根据权利要求1所述的机械爪组件，其特征在于，包括有光电限位装置，所述光电限位装置包括：

光电挡片，所述光电挡片固定在其中一所述从动齿轮上；以及

光电开关，所述光电开关固定在所述齿轮座上；

其中，所述光电开关具有感应槽，所述光电挡片随所述从动齿轮相对所述感应槽旋转。

17.根据权利要求16所述的机械爪组件，其特征在于，所述光电挡片具有扇形部，所述扇形部的一部分位于所述感应槽内，且所述扇形部的角度为光电挡片对应的所述从动齿轮允许转过的角度。

18.根据权利要求3所述的机械爪组件，其特征在于，至少一个所述从动齿轮为不完全齿轮。

19.根据权利要求1所述的机械爪组件，其特征在于，所述机械手指包括金属杆，所述金属杆的一端与所述从动齿轮连接，所述金属杆的另一端上套设有橡胶套。

20.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1-19中任一项所述的机械爪组件。