CN109879047A - 夹持器 - Google Patents
夹持器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109879047A CN109879047A CN201910279564.6A CN201910279564A CN109879047A CN 109879047 A CN109879047 A CN 109879047A CN 201910279564 A CN201910279564 A CN 201910279564A CN 109879047 A CN109879047 A CN 109879047A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- swing rod
- rotor plate
- sliding groove
- pedestal
- clamper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 52
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 26
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明提供了一种夹持器,包括:基座;驱动机构,提供驱动力;转动板,与驱动机构相连,被驱动力驱动进行转动,转动板上设有至少三个滑动槽;至少三个摆杆,每个摆杆的第一端与所述基座转动连接,每个所述摆杆的第二端分别穿过一个滑动槽,随着转动板的转动,每个摆杆被滑动槽引导运动,其中滑动槽的数量大于等于摆杆的数量。本发明提供的夹持器,达到了对物体的多向抓持效果,能够在多个方向对物体提供抓持力,对不同方向放置的各种形状物体均可有效抓持;且不受作业环境的限制,能耗低,结构简单且操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域,更具体而言,涉及一种用于夹持物品的夹持器。
背景技术
夹持器在机器人、物流、制造业等很多领域中均有广泛的用途,用于物体临时的连接、固定,并能够在适当的时候进行抓取或释放。现有的夹持器一般具有两组杆簇集合,每组杆簇集合有多个相互平行的长杆,这些长杆被设定成适应物体外形的结构,再结合驱动机构驱动两组杆簇靠拢或离开,实现对物体的抓持。两组杆簇集合合拢夹持住物体时,是利用长杆从侧面夹持住物体,达到抓取目的。但是,这种夹持器由于抓取力只能沿着两组杆簇相对的方向合拢,方向固定,夹持效果差,无法做到多向抓持。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种夹持器。
为实现上述目的,本发明技术方案提供的一种夹持器,包括:基座;驱动机构,提供驱动力;转动板,与所述驱动机构相连,被所述驱动力驱动进行转动,所述转动板上设有至少三个滑动槽;至少三个摆杆,每个所述摆杆的第一端与所述基座转动连接,每个所述摆杆的第二端分别穿过一个所述滑动槽,随着所述转动板的转动,每个所述摆杆被所述滑动槽引导运动,其中所述滑动槽的数量大于等于所述摆杆的数量。
本发明的技术方案提供的夹持器,通过增加转动板,并在转动板上设置至少三个滑动槽,至少三个摆杆同时穿过与其相对应的滑动槽,转动板旋转时通过滑动槽引导摆杆的运动方式,利用多个摆杆对物体大小和形状的自适应功能,使得多个摆杆的第二端同时向内聚拢,以达到多向抓持物品的效果。由于该夹持器能够在多个方向对物体提供抓持力,因此对不同方向放置的各种形状物体均可有效抓持;且不受作业环境的限制,结构简单、能耗低,适用于抓取各种形状物体的场合,尤其适合用在需要柔性自适应包络抓取的场合中。
另外,本发明上述技术方案提供的夹持器还具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,所述夹持器还包括摆杆转轴,所述摆杆转轴连接在所述摆杆和所述基座之间,所述摆杆能够相对于所述基座绕所述摆杆转轴转动。
在本方案中,利用通过在摆杆与基座之间设置的摆杆转轴,使得摆杆能够相对基座自由转动,摆杆可以在滑动槽中活动自如,方向上更加灵活。
可选地,摆杆转轴的具体结构形式不限,可以是万向轴、合页扇、弹簧等可转向部件的一种或多种的组合。
在上述任一技术方案中,所述夹持器还包括簧件,所述簧件与所述基座连接,并与所述摆杆相连接。
在本方案中,由于转动板未被驱动时使摆杆处于竖直状态。当簧件处于自然状态时,摆杆不受外力影响,竖直穿过滑动槽。在转动板转动后,摆杆沿滑动槽运动,使得簧件被拉伸或压缩变形,簧件变形时的张紧力大于其处于自然状态时,并可以对摆杆提供拉力,使得摆杆在转动板反方向转动的情况下,可以迅速回复原状。
可选地,簧件的具体结构形式不限。簧件可以为扭簧、拉簧、橡皮筋和弹力绳中的一种或多种。
在上述技术方案中,所述夹持器还包括:钩合部,设置在所述簧件上;抓钩,设置在所述摆杆与所述簧件相连的一端,所述抓钩与所述钩合部相钩合,使所述簧件与所述摆杆相连。
在本方案中,簧件通过钩合部可连接在摆杆上,抓钩可设置在摆杆的侧壁上固定,则簧件与摆杆装配时,直接使抓钩钩住簧件上的钩合部,即可实现簧件与抓钩的快速装配,提高了产品的装配效率,并提高了簧件与摆杆连接的稳定性。
在上述任一技术方案中,所述滑动槽为由所述转动板的中心向外延伸形成的弧形滑动槽。
在本方案中,滑动槽为由转动板的中心向外延伸形成的弧形滑动槽,弧形滑动槽可以为摆杆提供更大的夹持空间,使得该夹持器可以夹持住更大尺寸的物体。同时弧形滑动槽相对于其它形状的滑动槽,设计更加合理。首先是,相对于方向单一的滑动槽,比如直线型,摆杆在运动过程中,摆杆第二端相对于物体以不断改变切线角度的方式向目标物体靠拢,相比于直线型可以找到更好的夹持角度,达到更好的夹持效果;其次,相对于多方向的滑动槽,比如波浪型,摆杆的滑动更加流畅,夹持和释放物体不会因为摆杆被滑动槽卡住,而无法完成预定动作,同时结构更加简单。
在上述任一技术方案中,至少三个所述弧形滑动槽周向均布在所述转动板上。
在本方案中,转动板的运动方式是转动的。滑动槽周向均布在所述转动板上,在转动板转动的时候,更容易使得摆杆与转动板之间的运动保持同步,使得设计更加合理。另外,弧形滑动槽周向均布在所述转动板上,使得摆杆呈周向均匀地布置在物体的周围,可以使得摆杆抓取物体时,各个摆杆之间的抓取力平衡,被夹物体更加稳固。
在上述任一技术方案中,所述夹持器还包括:薄膜套,所述薄膜套的边缘与至少三个所述摆杆的第二端固定连接,所述薄膜套的顶部中心与所述转动板的中心固定相连,所述薄膜套被至少三个所述摆杆带动收缩或张开。
在本方案中,薄膜套的边缘与至少三个摆杆的第二端固定连接,薄膜套的顶部中心与转动板的中心固定相连,薄膜套包裹被夹持的物品,辅助摆杆夹持物品,避免物品从摆杆之间的缝隙中脱落。摆杆和薄膜套的组合相比于仅用摆杆夹持物体而言,提供了更好的包络式形封闭抓取效果,使得被夹持物体不易活动或脱落。
在上述技术方案中,所述夹持器还包括:弹性件,与所述薄膜套的边缘及所述摆杆固定连接,用于收拢所述薄膜套的边缘。
在本方案中,由于摆杆靠拢在一起,位于薄膜套边缘的弹性件,存在预紧力,可以带动薄膜套末端收紧,使得薄膜套形成完全包络状态,进一步起到防止物体活动或脱落的作用。薄膜套和弹性件可以相互配合实现对物体的空间包络。夹持器对物体大小和形状具有自适应性,可以达到对物体的多向抓持效果,并能够在多个方向对物体提供抓持力,在抓取过程中,利用摆杆、薄膜套和弹性件之间的相互配合,实现对物体的形封闭抓取,使得抓取效果更加稳定可靠。
在上述任一技术方案中,所述基座上设有限位杆,所述转动板上设有连接孔,所述限位杆穿过所述连接孔,使所述基座与所述转动板相连。
在本方案中,基座上设有限位杆,限位杆上设有限位部,转动板上设有连接孔,限位杆穿过转动板,从而使限位杆与转动板限位相连。即可实现基座与转动板之间的快速装配,提高了产品的装配效率,并提高了基座与转动板的连接的稳定性。
优选地,限位杆可以位于基座的几何圆心,并穿过转动板的几何圆心,限位杆起到转动板的转轴作用。在夹取较为规则形状的物体时,各个摆杆间的力矩相等,物体受到的夹持力均匀,物体更加稳固;限位杆在不穿过转动板的几何圆心的情况下,转动板转动后,每个摆杆的第二端相对物体的位移距离会有所不同,可以适用于夹取特殊形状的物体。此外,转动板的圆周长度可以大于基座底面的圆周长度,转动板上的滑动槽最外沿设置在基座在竖直的投影范围外,这样多个摆杆间可以张开比竖直情况更大的角度,以达到夹取更大体积物体的效果。
在上述任一技术方案中,所述基座的中心的投影与所述转动板的中心在所述基座上的投影重合。
在本方案中,基座与转动板共轴。基座与转动板之间装配方便,标准化程度高。其次,在夹取物体时,摆杆与滑动槽之间的位置对应的关系简单合理,各个摆杆间的力矩相等,物体受到的夹持力均匀,夹持效果更加稳固。
在上述任一技术方案中,所述夹持器还包括:传动件,与所述驱动机构的动力输出端相连,且所述传动件的输出端与所述转动板相连。
在本方案中,夹持器可以实现调整抓取的速度与抓取力的控制。在传动件的作用下,驱动力可以使转动板做反向减速的运动,实现扭矩的增大,保证抓取的稳定性。
可选地,传动件的具体结构形式不限。传动件可以为齿轮、带轮、链条和绳轮中的一种或多种。
在上述任一技术方案中,所述夹持器还包括:控制装置,与所述驱动机构电连接,用于控制所述驱动力的方向,所述驱动力以第一方向驱动所述转动板转动时,至少三个所述摆杆从所述滑动槽的外周滑动至所述滑动槽的内周,至少三个摆杆的第二端彼此逐渐靠近;所述驱动力以第二方向驱动所述转动板转动时,至少三个所述摆杆从所述滑动槽的内周滑动至所述滑动槽的外周,至少三个摆杆的第二端彼此逐渐分离。
在本方案中,夹持器利用控制装置实现对传动件运动方向的自动控制,引导摆杆沿滑动槽运动,做聚拢或张开动作,从而实现对物体的抓取或释放。夹持器可以通过对不同物体进行先抓取后释放的过程,自动进行分拣等活动。选地,驱动机构可以是电机,输出端与转动板连接,并驱使转动板转动。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明第一实施例所述的夹持器立体结构示意图;
图2是本发明一个实施例所述的夹持器立体结构示意图;
图3是图1所示轴向的剖视结构示意图;
图4是图1所示俯视的剖视结构示意图;
图5是本发明一个实施例中所述夹持器部分元件的结构示意图;
图6是本发明另一个实施例所述的夹持器立体结构示意图;
图7是图5所示轴向的剖视结构示意图;
图8是图5所示俯视的剖视结构示意图;
图9是本发明一个实施例中所述夹持器抓取或释放物体的流程示意图。
其中,图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100夹持器,1基座,2驱动机构,3传动件,41摆杆转轴,42摆杆,43簧件,5转动板,6薄膜套,7弹性件,8物体,11限位杆,51连接孔,52滑动槽,A驱动力。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照附图描述本发明一些实施例的夹持器100。
实施例一:
本发明的实施例提供了一种夹持器,如图1至图9所示,夹持器100,包括:基座1,驱动机构2提供驱动力;转动板5与驱动机构2连接,被驱动力驱动进行转动,转动板5设有至少三个滑动槽;至少三个摆杆42,每个摆杆42的第一端与基座1转动连接,每个摆杆42的第二端分别穿过一个滑动槽52,随着转动板5的转动,每个摆杆42被滑动槽引导运动,其中滑动槽的数量可以大于等于摆杆42的数量。
具体而言,如图1所示,基座1上设置有三个摆杆42,其中每个摆杆42都可以相对基座1,绕摆杆42和基座1的连接点转动。转动板5上设置有三个滑动槽52,每个摆杆42与每个滑动槽52之间相互对应,摆杆42穿过与本身相对应滑动槽52。外部的驱动力A加持在转动板5上,使转动板5转动,带动摆杆42在滑动槽52内运动。利用多个摆杆42对物体大小和形状的自适应功能,使得多个摆杆42第二端同时沿滑动槽52向转动板中心聚拢,实现多向抓持的效果。三个摆杆42加三个滑动槽52的组合方式是实现本发明目的夹持器100采用最少部件的结构。
当然,在其他实施例中,三个以上的摆杆42加三个以上滑动槽52配合也同样能实现本发明的目的。可以理解的是,其中滑动槽52的数量可以大于等于摆杆42的数量,以便所有摆杆42均可以通过滑动槽52,实现多向夹持的效果。
通过使用本发明提供的夹持器100,可以达到对物体进行多向抓取或释放的目的。如图8所示,先将夹持器100设置于物体8正上方,之后将夹持器100向下移动,直到摆杆42从四周包围住物体8,再通过外部的驱动力A使转动板5以第一转动方向转动,由于转动板5转动,带动摆杆42沿滑动槽52滑动,摆杆42沿滑动槽52的从靠转动板5的外侧一端向转动板5中心方向滑动,做向内聚拢运动,摆杆42逐渐向物体8靠拢,直至与物体8接触,并将其夹持住,之后夹持器100向上升起,从而完成将物体8抓取的全部过程。
反之,本发明提供的夹持器100,可以通过控制转动板5的运动方向,达到将物体8释放的目的。如图9所示的反向流程,外部的驱动力A使转动板5以第二转动方向转动(所述第一转动方向与所述第二转动方向相反),摆杆42沿滑动槽从转动板5中心方向滑动槽52靠转动板5的外侧一端滑动,做向外张开运动,摆杆42逐渐与物体分离,直至物体脱离夹持器100,从而达到释放物体8的目的。可见驱动力A的方向,可以是第一转动方向也可以是第二转动方向。
本发明第一实施例提供的技术方案,解决了现有技术中抓取力方向固定,夹持效果差,无法做到多向抓持的问题。做到多向抓取,提高了抓持的稳定性,同时该结构相对于许多模仿人手等结构设计,结构简单,安装操作方便,避免了机械系统、传感系统、控制系统和控制算法的复杂度和高昂的成本。
实施例二:
与实施例一的区别在于:在实施例一的基础上,进一步地,夹持器还包括:夹持器100还包括:薄膜套6,薄膜套6的边缘与至少三个摆杆42的第二端固定连接,薄膜套6的顶部中心与转动板5的中心固定相连。薄膜套6由于与至少三个摆杆42连接,当摆杆42在滑动槽52内滑动时,摆杆42聚拢或分开带动薄膜套6收缩或张开,如图2和图6所示。
优选地,夹持器100还包括:弹性件7,与薄膜套6的边缘及摆杆42固定连接,用于收拢薄膜套6的边缘。同样的,在摆杆42聚拢或分开时,摆杆42可以带动弹性件7收缩或张开。
如图6至图8所示,当夹持器100处于初始状态时,摆杆42与基座1垂直,薄膜套6处于张开状态,弹性件7被拉伸。当薄膜套6包裹住物体8时,多个摆杆42在转动板5的转动下,沿滑动槽52向内运动,从滑动槽52外端移动至滑动槽52内端,摆杆42的第二端靠拢在一起,由于弹性件7存在预紧力,带动薄膜套6末端收紧,逐渐收缩闭合,弹性件7同样收缩,直至薄膜套6触碰并对物体8形成完全包络状态,完成抓取过程。
相比摆杆夹持物体的方式而言,薄膜套6可以包裹住被夹持物体8,提供了更好的包络式形封闭抓取效果,使得物体更加稳固,不易活动或脱落。同时摆杆42第二端靠拢在一起,位于薄膜套6边缘的弹性件7,由于存在预紧力,可以带动薄膜套6末端收紧,薄膜套6形成完全包络状态,进一步起到防止物体活动或脱落的作用。薄膜套6和弹性件7配合实现对物体的空间包络;该技术方案中的夹持器100对物体大小和形状具有自适应性,可以实现对物体的多向抓持及稳固效果:能够在多个方向对物体提供抓持力,在抓取过程中,综合利用摆杆42、薄膜套6和弹性件7实现了对物体的形封闭抓取,抓取更加稳定可靠。
实施例三:
与实施例一和实施例二的区别在于:在实施例一或实施例二的基础上,进一步地,夹持器还包括:传动件3,和控制装置。传动件3,与驱动机构2的动力输出端相连,且传动件3的输出端与转动板5相连。控制装置,与驱动机构2电连接,用于控制驱动力的作用方向,使转动板5可以沿不同的径向方向转动,达到自动控制摆杆42抓取或释放物体的目的。如图6和图7所示,夹持器100通过对传动件3的设计与驱动机构2的控制来实现调整抓取的速度与抓取力的控制。在存在传动件3的情况下,驱动机构2的驱动力,通过传动件3传递到转动板5。可以理解的是,不同的传动件3可以将驱动机构2的驱动力通过加速或减速的方式传递到转动板5上。通过使转动板5做反向减速的运动,可以实现转动板5的扭矩增大,使得摆杆42的力臂增大,对物体8施加更大的作用力,保证抓取的稳定性。该种抓取方式还可以针对一些柔性物体,或是外表光滑等不易抓取的物体,使得物体受到的抓取力更大,从而达到更加稳定的抓取效果。反之,有些物体需要更小的夹持力,比如易碎品等,这类物体通常需要轻拿轻放。可以通过设置转动件3将转动板5的转动速度调慢,从而使摆杆42的聚拢或张开速度变缓,使得物体不易因为受到外部原因而损坏。
优选地,传动件3可以为齿轮、带轮、链条和绳轮中的一种或多种。
实施例四:
与实施例三的区别在于:在实施例三的基础上,进一步地,夹持器还包括:摆杆转轴41,摆杆转轴41连接在所述摆杆42和所述基座1之间,摆杆42能够相对于基座1绕所述摆杆转轴41转动。
优选地,如图5所示,基座1上设置有6个摆杆转轴41,每个摆杆转轴41连接基座1和摆杆42,摆杆42的数量也为6个。因此,如图3或图6所示,滑动槽52的数量和摆杆42的数量和位置相互对应,转动板5上滑动槽52的数量也为6个。比如,第1个摆杆42第二端穿过第1个滑动槽52,第2个摆杆42第二端穿过第2个滑动槽52。
相对于3个摆杆42或是4个摆杆42来说,6个摆杆42存在2组相对平行的摆杆42和1组与其垂直的摆杆42,即存在2组平行方向上的力的同时,也存在平行方向上的力垂直方向上的力,通过合力作用使得摆杆42夹持物品的能力更加稳固。可以理解的是,从三个方向上施加外力夹持物体时,可以对物体形成多向的夹持效果,但三个方向上,每个方向都缺少与之正对的作用力;而四个方向的情况虽然可以是两组相对垂直的作用力,但实际中,物体8一般都并非是圆球型或立方体,而通常为柱状或长方体,如果抓取位置不在中心,4个摆杆42会受力不均,由于不存在平行的摆杆,摆杆42的受力不容易分散给相邻的摆杆42,物体在抓取移动过程中容易倾斜。因此,6个数量的摆杆42同时具有3个摆杆42和4个摆杆42所具有的优点,同时也比6个以上数量的摆杆42结构上更加简单,是摆杆42数量较为合理的选择方式。另外,由于摆杆转轴41是可以可拆卸的安装在基座1上,摆杆42也是可拆卸的。可以对摆杆42进行更换,也可以对不同的物体8采用不同尺寸、形状、材料的摆杆42,以更好的抓取物体。
优选地,滑动槽52呈周向均匀布置在所述转动板5上,并由转动板5的中心向外延伸形成。
优选地,滑动槽52为弧形滑动槽。
如图4所示,滑动槽52为由转动板5的中心向外延伸可以为摆杆42提供更大的夹持空间,使得该夹持器100可以夹持住更大尺寸的物体。弧形滑动槽的设计更加合理,摆杆42在运动过程中,摆杆42第二端相对于物体8以不断改变切线角度的方式向物体8靠拢,可以找到更好的夹持角度,达到更好的夹持效果。
优选地,夹持器100还包括簧件43,与基座1固定连接,并与摆杆42相连,用于在摆杆42未被驱动时使摆杆42处于竖直状态。使得摆杆42在不受外力的情况下,具有更大的张紧力,竖直穿过滑动槽,在受到外力的情况下,簧件43可以对摆杆42提供拉力,使得摆杆42在不受外力的情况下可以迅速回复原状。
优选地,簧件43上还设置有钩合部,在摆杆42与簧件43相连的一端设置抓钩,抓钩与钩合部相钩合,使簧件43与摆杆42相连。
下面结合一个具体实施例来详细描述本发明提供的夹持器100的结构及原理。
基座1上设置有6个摆杆转轴41,6个摆杆转轴41另一端分别连接有6个摆杆42,其中每个摆杆42都可以相对基座1,绕摆杆转轴41转动。转动板5上设置有三个滑动槽52,每个摆杆42与每个滑动槽52之间相互对应,摆杆42穿过与本身相对应滑动槽52。基座1上还设置有簧件43,簧件43的另一端与摆杆42相连,为摆杆42提供拉力。驱动机构2提供驱动力,作用在转动板5上,使转动板5转动,控制转动板5的转动方向,带动摆杆42在滑动槽52内往复运动。在驱动机构2的输出端设置有传动件3,传动件3的输出端与转动板5相连,控制转动板的转动速度。利用多个摆杆42对物体大小和形状的自适应功能,使得多个摆杆42第二端同时沿滑动槽52向转动板中心聚拢。在至少三个摆杆42的第二端与转动板5的中心间固定相连有薄膜套6。薄膜套6遮挡在任意连续两个摆杆间的平面空间上,当摆杆42在滑动槽52内滑动时,摆杆42聚拢或分开带动薄膜套6收缩或张开。薄膜套6上靠近摆杆42第二端设置有弹性件。
具体而言,本发明提供的夹持器100有两个状态,第一个状态是张开状态,第二个状态是聚拢状态。该夹持器100的聚拢状态如图5至图7所示,此时6个摆杆42在转动板5的转动下,沿滑动槽向内运动至滑动槽内端,6个摆杆42第二端靠拢在一起,由于弹性件7存在预紧力,带动薄膜套6末端收紧,薄膜套6形成完全包络状态。该夹持器100的张开状态如图1至图3所示,所有的摆杆42位于滑动槽52的最外端,簧件7在其预紧力的作用下处于未拉近状态,从而使得所有摆杆42呈竖直状态。此状态相比于聚拢状态,具有更大的张紧力。该夹持器100在张开状态和聚拢状态的切换,是由驱动机构2通过传动件3驱动转动板5的转动而实现的。可以理解的是,该夹持器100在未工作时处于张开状态。
其原理如下:
将夹持器100恢复到初始状态,即应保持摆杆42张开,摆杆42与基座1垂直。如果夹持器100处于非初始状态,应使转动板5沿第一方向转动,在传动件3的传动下带动转动板5沿第二方向转动,每个摆杆42分别沿滑动槽52滑动到滑动槽52的最外端,簧件43恢复至无拉伸状态。此时摆杆42两两之间相互之间平行,且均与基座1垂直,带动薄膜套6处于张开状态,弹性件7被拉伸。
如图9沿(1)至(4)方向流程所示,夹持器100靠近物体8,直至置于物体8的正上方。之后,夹持器100竖直向下运动,使整个薄膜套6包络住整个物体8。驱动机构2的作用下,传动件3的传动带动转动板5沿第一方向转动。在传动件3的作用下,转动板5做反向减速的运动。每个摆杆42分别沿转动板5上的滑动槽由最外端向内滑动,摆杆42绕摆杆转轴41向内聚拢,簧件43被逐渐拉伸,所有摆杆42的第二端逐渐收拢,使薄膜套6逐渐收缩闭合,弹性件7收缩,直至薄膜套6触碰并包络住物体8,从而完成抓取过程。
同样地,在释放物体时,如图9沿(4)至(1)方向流程所示。驱动转动板5沿第二方向转动,每个摆杆42分别沿转动板5上的滑动槽由最内端向外滑动,摆杆42绕摆杆转轴41向外张开,簧件43逐渐恢复原状,所有摆杆42的第二端逐渐分开,使薄膜套6逐渐打开,弹性件7被拉伸,直至薄膜套6与物体8分离,物体8脱离夹持器100,从而完成释放过程。其中,第一方向与第二方向运动方向相反。
综上所述,本发明提供的实施例,利用基座1、驱动机构2、传动件3、多个摆杆42和薄膜套6等部件的配合实现了连续离散自适应抓取功能,利用多个摆杆42实现对物体8大小和形状的自适应功能,夹持器100达到了对物体8的多向抓持效果;利用薄膜套6和弹性件7实现对物体8的空间包络,实现对物体8的完全包络和无伤害自适应柔性抓取;利用传动件3的设计与驱动机构2速度的控制来实现调整抓取的速度与抓取力的控制,实现扭矩的增大,保证抓取的稳定性。本发明提供的夹持器100能够在多个方向对物体8提供抓持力,对不同方向放置的各种形状物体8均可有效抓持。夹持器100不受作业环境的限制,结构简单、能耗低,适用于各种需要抓取物体的场合上,尤其适合用在需要柔性自适应包络抓取的场合中。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种夹持器,用于夹持物品,其特征在于,包括:
基座;
驱动机构,提供驱动力;
转动板,与所述驱动机构相连,被所述驱动力驱动进行转动,所述转动板上设有至少三个滑动槽;
至少三个摆杆,每个所述摆杆的第一端与所述基座转动连接,每个所述摆杆的第二端分别穿过一个所述滑动槽,随着所述转动板的转动,每个所述摆杆被所述滑动槽引导运动,
其中所述滑动槽的数量大于等于所述摆杆的数量。
2.根据权利要求1所述的夹持器,其特征在于,还包括:
摆杆转轴,所述摆杆转轴连接在所述摆杆和所述基座上之间,所述摆杆能够相对于所述基座绕所述摆杆转轴转动。
3.根据权利要求2所述的夹持器,其特征在于,还包括:
簧件,与所述基座固定连接,并与所述摆杆相连,用于在所述摆杆未被驱动时使所述摆杆处于竖直状态。
4.根据权利要求3所述的夹持器,其特征在于,所述夹持器还包括:
钩合部,设置在所述簧件上;
抓钩,设置在所述摆杆与所述簧件相连的一端,所述抓钩与所述钩合部相钩合,使所述簧件与所述摆杆相连。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,
所述滑动槽为由所述转动板的中心向外延伸形成的弧形滑动槽。
6.根据权利要求5所述的夹持器,其特征在于,
至少三个所述弧形滑动槽周向均布在所述转动板上。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,还包括:
薄膜套,所述薄膜套的边缘与至少三个所述摆杆的第二端固定连接,所述薄膜套的顶部中心与所述转动板的中心固定相连,所述薄膜套被至少三个所述摆杆带动收缩或张开。
8.根据权利要求7所述的夹持器,其特征在于,还包括:
弹性件,与所述薄膜套的边缘及所述摆杆固定连接,用于收拢所述薄膜套的边缘。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,
所述基座上设有限位杆,所述转动板上设有连接孔,所述限位杆穿过所述连接孔,使所述基座与所述转动板相连。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,
所述基座的中心的投影与所述转动板的中心在所述基座上的投影重合。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,还包括:
传动件,与所述驱动机构的动力输出端相连,且所述传动件的输出端与所述转动板相连。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的夹持器,其特征在于,还包括:
控制装置,与所述驱动机构电连接,用于控制所述驱动力的方向,
所述驱动力以第一方向驱动所述转动板转动时,至少三个所述摆杆从所述滑动槽的外周滑动至所述滑动槽的内周,至少三个摆杆组件的第二端彼此逐渐靠近;
所述驱动力以第二方向驱动所述转动板转动时,至少三个所述摆杆从所述滑动槽的内周滑动至所述滑动槽的外周,至少三个摆杆组件的第二端彼此逐渐分离。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910279564.6A CN109879047B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 夹持器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910279564.6A CN109879047B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 夹持器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109879047A true CN109879047A (zh) | 2019-06-14 |
CN109879047B CN109879047B (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=66936546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910279564.6A Active CN109879047B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 夹持器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109879047B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111215951A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-02 | 天津科技大学 | 一种锥面镜加工自动上下料的装夹机械手 |
CN112141695A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 因特利格雷特总部有限责任公司 | 物品搬运操纵器 |
CN112173053A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 广州海洋地质调查局 | 一种海洋能源交换装置的夹持保护器 |
CN112192136A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-08 | 北京三一智造科技有限公司 | 装夹工装 |
CN113715050A (zh) * | 2021-11-02 | 2021-11-30 | 中南大学 | 一种仿鲨鱼嘴全包络柔性机器人夹爪 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004136439A (ja) * | 2003-10-31 | 2004-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 揺動部把持機構 |
CN101306532A (zh) * | 2008-07-03 | 2008-11-19 | 南京农业大学 | 穴盘苗移植装置及其中的移植机械手 |
CN201220415Y (zh) * | 2008-06-30 | 2009-04-15 | 南京农业大学 | 穴盘苗移植装置及其中的移植机械手 |
CN101524020A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-09 | 浙江理工大学 | 穴苗夹持器 |
CN101554107A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-10-14 | 浙江理工大学 | 气动穴苗夹持器 |
CN206484587U (zh) * | 2017-01-12 | 2017-09-12 | 肖博屹 | 一种基于柔性轴的仿生手爪模块 |
CN107182399A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-22 | 浙江理工大学 | 温室剔苗移栽末端执行器 |
CN107877537A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-06 | 浙江工业大学 | 一种指间带弹性蹼结构的软体机械手 |
CN207915491U (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-28 | 苏州柔触机器人科技有限公司 | 一种带蹼柔性手指组件 |
CN209922393U (zh) * | 2019-04-09 | 2020-01-10 | 徐柏辰 | 夹持器 |
-
2019
- 2019-04-09 CN CN201910279564.6A patent/CN109879047B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004136439A (ja) * | 2003-10-31 | 2004-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 揺動部把持機構 |
CN201220415Y (zh) * | 2008-06-30 | 2009-04-15 | 南京农业大学 | 穴盘苗移植装置及其中的移植机械手 |
CN101306532A (zh) * | 2008-07-03 | 2008-11-19 | 南京农业大学 | 穴盘苗移植装置及其中的移植机械手 |
CN101524020A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-09-09 | 浙江理工大学 | 穴苗夹持器 |
CN101554107A (zh) * | 2009-04-20 | 2009-10-14 | 浙江理工大学 | 气动穴苗夹持器 |
CN206484587U (zh) * | 2017-01-12 | 2017-09-12 | 肖博屹 | 一种基于柔性轴的仿生手爪模块 |
CN107182399A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-22 | 浙江理工大学 | 温室剔苗移栽末端执行器 |
CN107877537A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-06 | 浙江工业大学 | 一种指间带弹性蹼结构的软体机械手 |
CN207915491U (zh) * | 2018-02-06 | 2018-09-28 | 苏州柔触机器人科技有限公司 | 一种带蹼柔性手指组件 |
CN209922393U (zh) * | 2019-04-09 | 2020-01-10 | 徐柏辰 | 夹持器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
梁达尧;张文增;: "平夹自适应欠驱动手的参数优化与稳定性分析", 机器人, no. 03, pages 28 - 37 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112141695A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 因特利格雷特总部有限责任公司 | 物品搬运操纵器 |
EP3766641A1 (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-20 | Intelligrated Headquarters LLC | Item handling manipulator |
US11203124B2 (en) * | 2019-06-28 | 2021-12-21 | Intelligrated Headquarters, Llc | Item handling manipulator |
CN112141695B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-09-02 | 因特利格雷特总部有限责任公司 | 物品搬运操纵器 |
CN115352878A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-11-18 | 因特利格雷特总部有限责任公司 | 物品搬运操纵器 |
CN111215951A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-02 | 天津科技大学 | 一种锥面镜加工自动上下料的装夹机械手 |
CN111215951B (zh) * | 2020-02-24 | 2021-10-26 | 天津科技大学 | 一种锥面镜加工自动上下料的装夹机械手 |
CN112173053A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 广州海洋地质调查局 | 一种海洋能源交换装置的夹持保护器 |
CN112192136A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-08 | 北京三一智造科技有限公司 | 装夹工装 |
CN113715050A (zh) * | 2021-11-02 | 2021-11-30 | 中南大学 | 一种仿鲨鱼嘴全包络柔性机器人夹爪 |
CN113715050B (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-08 | 中南大学 | 一种仿鲨鱼嘴全包络柔性机器人夹爪 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109879047B (zh) | 2023-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109879047A (zh) | 夹持器 | |
CN208005702U (zh) | 一种杠杆式张角可变机械爪 | |
CN107511838B (zh) | 一种单电机驱动的双螺纹欠驱动多指机器人末端执行器及方法 | |
CN105690363B (zh) | 一种基于并联机构的码垛机器人 | |
CN203120935U (zh) | 食品干燥装置、相关的自动变速驱动机构和连接装置 | |
CN209648754U (zh) | 一种机械臂夹持结构 | |
CN106335074A (zh) | 一种机器人的五指灵巧手执行装置 | |
CN110561409A (zh) | 一种多适应性柔性采摘机械手 | |
CN109397278A (zh) | 仿刺猬磁驱杆球自适应机器人手装置 | |
CN106538151B (zh) | 一种拉拽式水果采摘装置 | |
CN106808491A (zh) | 一种由凸轮结构驱动的夹持结构 | |
JP2021145678A5 (zh) | ||
CN210589361U (zh) | 一种用于采摘树生果实的攀爬机器人的机械爪 | |
CN107471238B (zh) | 一种抓取范围可变的多指式机器人末端执行器及方法 | |
CN209922393U (zh) | 夹持器 | |
CN107471211A (zh) | 一种机器人机械手 | |
CN112518796B (zh) | 拮抗驱动式多构型绳驱手爪机构 | |
CN111923082B (zh) | 一种仿象鼻结构柔性抓取装置 | |
CN209633067U (zh) | 一种能够调节吸盘间距的吸盘式抓手 | |
CN209615508U (zh) | 一种机械手抓取翻转装置 | |
CN110500157A (zh) | 限位结构与发动机缸头减压装置 | |
CN105459092B (zh) | 一种多闭环两转动抓放机构 | |
CN105437214B (zh) | 一种多闭环三转动抓放机构 | |
CN107379000A (zh) | 一种用于拾取不规则物体的机械手 | |
CN208714016U (zh) | 一种分拣机械手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |