CN110002223A - 一种具有表面黏附能力的夹持器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有表面黏附能力的夹持器，包括安装块，其中部通过固定杆连接电机，其输出轴与一根滚珠丝杆连接，滚珠丝杆上旋有与其配合的滚珠螺母；安装块的两侧分别铰接有第一连杆的一端，两根第一连杆的另一端分别固定连接第二连杆的一端，两根第二连杆的另一端上分别设有末端夹持板，两个末端夹持板相对设置，每个末端夹持板内侧面上设有若干黏附微结构；还包括两根第三连杆，两根第三连杆一端分别铰接在所述滚珠螺母的两侧，两根第三连杆另一端分别铰接在两根第一连杆的中部；本发明夹持器成对称结构，能对表面光洁度较低和柔、脆物进行有效抓取，抓取效率和稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人末端执行机构技术领域，尤其是一种具有表面黏附能力的夹持器。
背景技术
夹持器多安装在机器执行机构的末端，直接执行对物品抓取或者摆放的操作。目前大多数机器末端夹持器都采用真空吸盘或夹爪结构。真空吸盘只能吸附光洁度较高物品，对表面粗糙或是多灰尘的物品难以实现有效抓取；夹爪抓取物品则受物品体积大小的限制，难以实现对体积过大物品的抓取，且夹爪不能对柔、脆物品进行抓取。因此，现有技术中夹持器难以满足形状复杂、种类多样等产品的有效抓取。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的具有表面黏附能力的夹持器，从而实现对表面光洁度较低和柔、脆物品的有效抓取，且抓取效率和抓取稳定性都较高。
本发明所采用的技术方案如下：
一种具有表面黏附能力的夹持器，所述夹持器整体呈对称结构；包括安装块，安装块的中部通过固定杆连接电机，电机的输出轴与一根滚珠丝杆连接，滚珠丝杆上旋有与其配合的滚珠螺母；安装块的两侧分别铰接有第一连杆的一端，两根第一连杆的另一端分别固定连接有第二连杆的一端，两根第二连杆的另一端上分别设有末端夹持板，两个末端夹持板相对设置，每个末端夹持板的内侧面上固定连接有若干黏附微结构；还包括两根第三连杆，两根第三连杆的一端分别铰接在所述滚珠螺母的两侧，两根第三连杆的另一端分别铰接在两根第一连杆的中部侧。
其进一步技术方案在于：
两个末端夹持板均与滚珠丝杆的轴向平行的方向设置。
黏附微结构呈齿状、圆锥状或圆台状均匀设置在末端夹持板上。
黏附微结构采用软性材料制成，在抓取物体时黏附微结构与被夹持物体产生黏附力。
两根第一连杆、两根第二连杆及两根第三连杆都分别以滚珠螺母为对称轴对称设置在滚珠螺母的两位于同一侧的第一连杆和第二连杆之间的夹角固定，且小于等于180°。
位于同一侧的第一连杆和第二连杆之间的夹角为90°。
所述安装块固定在外部机器人本体上。
本发明的有益效果如下：
本发明结构合理，操作方便，整个夹持器结构对称，通过电机的转动使滚珠丝杆与滚珠螺母产生相对运动，并通过连杆的运动传递控制末端夹持板的张开与闭合。当末端夹持板上的物体被夹住时，夹持板上分布的黏附微结构产生的黏附力将物体牢牢抓住。本发明通过安装块固定在机器人本体结构上，可作为多种机器人末端执行机构使用，能够有效实现对表面光洁、粗糙和柔、脆物品的有效抓取，负载能力大、工作效率和稳定性高。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明末端夹持板的结构示意图。
其中：1、电机；2、第一连杆；3、滚珠丝杆；4、第三连杆；5、滚珠螺母； 6、第二连杆；7、末端夹持板；8、黏附微结构；9、安装块。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的具有表面黏附能力的夹持器，所述夹持器整体呈对称结构；包括安装块9，安装块9的中部通过固定杆连接电机1，电机 1的输出轴与一根滚珠丝杆3连接，滚珠丝杆3上旋有与其配合的滚珠螺母5；安装块9的两侧分别铰接有第一连杆2的一端，两根第一连杆2的另一端分别固定连接有第二连杆6的一端，两根第二连杆6的另一端上分别设有末端夹持板7，两个末端夹持板7相对设置，每个末端夹持板7的内侧面上固定连接有若干黏附微结构8；还包括两根第三连杆4，两根第三连杆4的一端分别铰接在滚珠螺母5的两侧，两根第三连杆4的另一端分别铰接在两根第一连杆2的中部。
两个末端夹持板7均沿与滚珠丝杆3的轴向平行的方向设置。
黏附微结构8呈齿状、圆锥状或圆台状均匀设置在末端夹持板7上。
黏附微结构8采用软性材料制成，在抓取物体时黏附微结构8与被夹持物体产生黏附力。
两根第一连杆2、两根第二连杆6及两根第三连杆4都分别以滚珠螺母5 为对称轴对称设置在滚珠螺母5的两侧位于同一侧的第一连杆2和第二连杆6 之间的夹角固定，且小于等于180°。
位于同一侧的第一连杆2和第二连杆6之间的夹角为90°。
安装块9固定在外部机器人本体上。
本发明的实施过程如下：
电机1转动带动滚珠丝杆3转动，进而引起滚珠螺母5向上或者向下移动，当滚珠螺母5向下移动时：滚珠螺母5带动第三连杆4的一端也向下移动，滚珠丝杆3与第一连杆2组成的角度逐渐变小，第一连杆2的另一端向斜下方运动，第一连杆2通过第二连杆6带动末端夹持板7也向斜下方运动，两个末端夹持板7的距离逐渐变小，当末端夹持板7上的黏附微结构8与被抓取物体接触贴合后，再通过各个连杆施加在末端夹持板7压力的作用下，固定在末端夹持板7上的黏附微结构8与被抓取物体表面产生由摩擦力与分子间引力组成的黏附力，黏附力随着两侧末端夹持板7上压力的增大而增大，借助产生的黏附力实现对物品的有效抓取；同样，当滚珠螺母5向上运动时，滚珠螺母5带动第三连杆4的一端也向上移动，滚珠丝杆3与第一连杆2组成的角度逐渐变大，第一连杆2通过第二连杆6带动末端夹持板7向斜上方运动，两个夹持板7距离逐渐变大，黏附微结构8受到末端夹持板7的压力逐渐减小直至消失，末端夹持板7上的黏附微结构8与抓被取物体产生黏附力也随之减小至消失，实现对被抓取物品的脱附摆放。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：所述夹持器整体呈对称结构；包括安装块(9)，安装块(9)的中部通过固定杆连接电机(1)，电机(1)的输出轴与一根滚珠丝杆(3)连接，滚珠丝杆(3)上旋有与其配合的滚珠螺母(5)；安装块(9)的两侧分别铰接有第一连杆(2)的一端，两根第一连杆(2)的另一端分别固定连接有第二连杆(6)的一端，两根第二连杆(6)的另一端上分别设有末端夹持板(7)，两个末端夹持板(7)相对设置，每个末端夹持板(7)的内侧面上固定连接有若干黏附微结构(8)；
还包括两根第三连杆(4)，两根第三连杆(4)的一端分别铰接在所述滚珠螺母(5)的两侧，两根第三连杆(4)的另一端分别铰接在两根第一连杆(2)的中部。
2.如权利要求1所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：两个末端夹持板(7)均与滚珠丝杆(3)的轴向平行的方向设置。
3.如权利要求1所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：黏附微结构(8)呈齿状、圆锥状或圆台状均匀设置在末端夹持板(7)上。
4.如权利要求1所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：黏附微结构(8)采用软性材料制成，在抓取物体时黏附微结构(8)与被夹持物体产生黏附力。
5.如权利要求1所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：两根第一连杆(2)、两根第二连杆(2)及两根第三连杆(4)都分别以滚珠螺母(5)为对称轴对称设置在滚珠螺母(5)的两侧。
6.如权利要求5所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：位于同一侧的第一连杆(2)和第二连杆(6)之间的夹角固定，且小于等于180°。
7.如权利要求5所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：位于同一侧的第一连杆(2)和第二连杆(6)之间的夹角为90°。
8.如权利要求1所述的一种具有表面黏附能力的夹持器，其特征在于：所述安装块(9)固定在外部机器人本体上。
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