CN110193847A - 机器人的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的夹持装置，包括夹爪装置，夹爪装置包括：固定机构，固定机构上设有沿其长度方向延伸的滑轨槽；滑动板，滑动板和固定机构相连，滑动板在滑轨槽的第一位置和第二位置之间可滑动；夹爪机构，夹爪机构设在滑动板上且可在张开位置和收纳位置之间进行切换，滑动板处于第一位置时夹爪机构可在张开位置和收纳位置之间切换，滑动板处于第二位置时夹爪机构收纳在收纳位置。根据本发明实施例的机器人的夹持装置，在滑动板滑动到第一位置时，夹爪机构可以张开用于夹紧物料，保证物料不会翻倒，另外，驱动推杆动作使得夹爪件收回并复位后，滑动板沿着滑轨槽移动滑回至第二位置处，在安装物料例如墙板时，避免造成对安装过程的干扰。

Description

机器人的夹持装置

技术领域

本发明涉及建筑机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人的夹持装置。

背景技术

相关技术中的搬运机器人的夹持结构大多使用气动或液动方式，不仅机构复杂，需要各类阀体、气液源、管路等结构，且该夹爪结构较小，无法夹住较大的物料，使用范围受限。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种机器人的夹持装置，该夹持装置的结构简单、使用范围较广。

根据本发明实施例的机器人的夹持装置，包括夹爪装置，所述夹爪装置包括：固定机构，所述固定机构上设有沿其长度方向延伸的滑轨槽；滑动板，所述滑动板和所述固定机构相连，所述滑动板在所述滑轨槽的第一位置和第二位置之间可滑动；夹爪机构，所述夹爪机构设在所述滑动板上且可在张开位置和收纳位置之间进行切换，所述滑动板处于所述第一位置时所述夹爪机构可在所述张开位置和所述收纳位置之间切换，所述滑动板处于所述第二位置时所述夹爪机构收纳在所述收纳位置。

根据本发明实施例的机器人的夹持装置，通过在固定机构上设有可滑动相连的滑动板，且夹爪机构可转动地设在滑动板上，在滑动板滑动到第一位置时，夹爪机构可以张开用于夹紧物料，保证物料不会翻倒，另外，夹爪机构可以收纳起来，且滑动板可以滑回至第二位置，在安装物料例如墙板时，可以避免造成对安装过程的干扰，使用更加便捷。

根据本发明的一个实施例，所述固定机构包括：上下对称的两个轨道板，所述两个轨道板的彼此朝向的一侧均设有所述滑轨槽，所述滑动板可滑动地配合在两个所述滑轨槽之间。

根据本发明的一个可选的示例，所述两个轨道板之间通过连接件相连。

根据本发明的一个可选的示例，每个所述轨道板均包括彼此相连的横向段和纵向段，所述横向段和所述纵向段之间的夹角为90°。

进一步地，所述横向段和所述纵向段之间弧形过渡。

根据本发明可选的实施例，所述滑动板上设有滚动轴承，所述滑动板通过所述滚动轴承在所述滑轨槽内滑动。

根据本发明的一个实施例，所述夹爪机构包括：夹爪件，所述夹爪件可转动地设在所述滑动板上；驱动推杆，所述驱动推杆和所述夹爪件相连用以驱动所述夹爪件在所述张开位置和所述收纳位置之间转动，所述驱动推杆伸长时驱动所述夹爪件向所述收纳位置转动，所述驱动推杆收缩时驱动所述夹爪件向所述张开位置转动。

进一步地，所述夹爪件包括在上下方向上相对设置的两个，两个所述夹爪件分别对应连接在所述驱动推杆的两端，所述驱动推杆伸长时同时驱动两个所述夹爪件在上下方向上向远离彼此的方向张开，所述驱动推杆收缩时同时驱动两个所述夹爪件在上下方向上朝向彼此的方向收拢。

根据本发明的另一个可选的示例，所述夹爪机构还包括：弹性件，所述弹性件连接在所述驱动推杆和所述夹爪件之间以驱使所述夹爪件回至所述收纳位置。

根据本发明的另一个实施例，所述夹爪装置包括两个，两个所述夹爪装置分别为第一夹爪装置和第二夹爪装置，所述第一夹爪装置和所述第二夹爪装置相连，所述第一夹爪装置和所述第二夹爪装置在左右方向上对称设置。

进一步地，所述夹持装置还包括：第一驱动伸缩杆和第二驱动伸缩杆，所述第一驱动伸缩杆连接在所述第一夹爪装置的滑动板和所述第二夹爪装置的固定机构之间，所述第二驱动伸缩杆连接在所述第二夹爪装置的滑动板和所述第一夹爪装置的固定机构之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，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是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的立体图；

图2是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的示意图；

图3是沿A-A线的剖视图；

图4是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的部分结构的侧视图；

图5是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的另一个视角的示意图；

图6是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的主视图；

图7是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的俯视图；

图8是根据本发明实施例的机器人的夹持装置的侧视图；

图9是根据本发明实施例的机器人安装墙板的示意图。

附图标记：

夹持装置1000，夹爪装置500，墙板2000，第一夹爪装置500a，第二夹爪装置500b，

固定机构510，轨道板511，滑轨槽511a，横向段5111，纵向段5112，连接板513，连接件514，

滑动板520，第一驱动伸缩杆522，滚动轴承524，第二驱动伸缩杆525，

夹爪机构530，夹爪件531，驱动推杆532。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的机器人的夹持装置1000，该夹爪装置500可以用于抓取和安装墙板2000。

根据本发明第一方面实施例的机器人的夹持装置1000包括夹爪装置500，该夹爪装置500包括固定机构510、滑动板520和夹爪机构530。

具体地，在固定机构510上设有滑轨槽511a，滑轨槽511a沿着固定机构510的长度方向进行延伸，其中滑动板520和固定机构510相连，滑动板520通过滑轨槽511a相对于固定机构510进行滑动，且滑动板520可以在第一位置和第二位置之间滑动。

进一步地，夹爪机构530可转动地设在滑动板520上，夹爪机构530可在张开位置和收纳位置之间进行切换，滑动板520处于第一位置时，夹爪机构530可在张开位置和收纳位置之间进行转动，滑动板520处于第二位置时夹爪机构530收纳在收纳位置。

当滑动板520滑动至第一位置时，夹爪机构530可以由收纳位置切换为张开位置，此时通过处于张开状态的夹爪机构530可以夹紧物体(例如墙板2000)，在使用完后夹爪机构530可以由张开位置切换至收纳位置，避免占用空间。当滑动板520处于第二位置时夹爪机构530收纳在收纳位置，方便沿着滑轨槽511a进行滑动。

根据本发明实施例的机器人的夹持装置1000，通过在固定机构510上设有可滑动相连的滑动板520，在滑动板520滑动到第一位置时，夹爪机构530可以张开用于夹紧物料，保证物料不会翻倒，另外，夹爪机构530收纳起来，且滑动板520可以滑回至第二位置，在安装物料例如墙板2000时，可以避免造成对安装过程的干扰，使用更加便捷。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，固定机构510包括两个轨道板511，两个轨道板511在上下方向上对称设置，在两个轨道板511的彼此朝向的一侧均设有滑轨槽511a，具体地，在下方的轨道板511上侧设有滑轨槽511a，在上方的轨道板511的下侧设有滑轨槽511a，两个滑轨槽511a在上下方向上对应设置，滑动板520可滑动地配合在两个滑轨槽511a之间，以使滑动板520沿着滑动槽的延伸方向来回滑动。

如图1所示，根据本发明的一个可选的示例，两个轨道板511之间通过连接件514相连，便于将上下两个轨道板511固定在一起，形成一个整体固定机构510。

根据本发明的一个可选的示例，每个轨道板511均包括横向段5111和纵向段5112，横向段5111和纵向段5112相互连接，横向段5111和纵向段5112之间的夹角为90°，如图3所示，横向段5111沿左右方向延伸，纵向段5112沿前后方向延伸，纵向段5112位于横向段5111的前侧，这样，滑动板520可以由横向段5111滑动至纵向段5112，即由第二位置滑动至第一位置，使得夹爪机构530位于固定机构510的前侧，方便夹爪机构530张开抓取墙板2000。

进一步地，横向段5111和纵向段5112之间弧形过渡，这样使得横向段5111和纵向段5112之间衔接自然，同时使得滑动板520在轨道板511上滑动更加顺畅。

根据本发明可选的实施例，滑动板520上安装有滚动轴承524，滑动板520通过滚动轴承524在滑轨槽511a内滑动，具体地，在滑动板520的两端均设有滚动轴承524，滑动板520上端的滚动轴承524可以配合在上方的轨道板511上的滑轨槽511a内，滑动板520下端的滚动轴承524可以配合在下方的轨道板511上的滑轨槽511a内，通过滑动板520上的滚动轴承524可以减小滑动板520在滑轨槽511a内的滑动摩擦力，使得滑动板520可以在两个滑轨槽511a内来回滑动。

根据本发明的一个实施例，夹爪机构530包括夹爪件531和驱动推杆532，夹爪件531可转动地设在滑动板520上，驱动推杆532和夹爪件531相连，用以驱动夹爪件531在张开位置和收纳位置之间进行转动，当驱动推杆532伸长时可以驱动夹爪件531向收纳位置转动，如图4所示为夹爪件531的收纳状态，可以避免占用空间，当驱动推杆532收缩时驱动夹爪件531向张开位置转动，如图1所示，左端的夹爪件531处于张开状态，在此状态下可以用于抓取墙板2000。

可以理解的是，当需要抓取墙板2000时，滑动板520由第二位置滑动至第一位置，同时可以带动夹爪机构530也由第二位置到达至第一位置，如图1所示，滑动板520可以由固定机构510的后端向左向前滑动，当滑动至固定机构510的前端时，可以驱动驱动推杆532收缩使得夹爪件531向张开位置转动。

可选地，夹爪机构530的驱动推杆532动作使得夹爪件531收回并复位后，滑动板520沿着轨道板511的滑轨槽511a移动滑回至第二位置处。

进一步地，夹爪件531包括两个，两个夹爪件531在上下方向上相对设置，两个夹爪件531分别对应连接在驱动推杆532的两端，如图1和图4所示，两个夹爪件531中的一个连接在驱动推杆532的上端，两个夹爪件531中的另一个连接在驱动推杆532的下端，具体地，在驱动推杆532伸长时可以同时驱动两个夹爪件531在上下方向上向远离彼此的方向上张开，如图1所示，位于驱动推杆532上方的夹爪件531向上张开，位于驱动推杆532下方的夹爪件531向下张开，驱动推杆532收缩时可以同时驱动两个夹爪件531在上下方向上朝向彼此的方向收拢，如图1所示，位于驱动推杆532上方的夹爪件531向下收拢，位于驱动推杆532下方的夹爪件531向上收拢。

由此，通过在滑动板520上设置两个上下对称的夹爪件531，可以使得在抓取墙板2000时十分可靠，不会轻易脱离，通过驱动推杆532可以同时驱动两个夹爪件531同时转动，操作更加简单、方便，极大地节省了人力。

如图1所示，夹爪件531在张开位置和收纳位置之间的转动方向所在的平面和轨道板511所在的平面垂直，同时在滑动板520处于第一位置时，夹爪件531的转动方向所在的平面和滑动板520所在的平面也垂直，确保该夹爪装置500在动作时，夹爪件531、滑动板520和轨道板511之间不会相互干扰。

根据本发明的另一个可选的示例，夹爪机构530还包括弹性件，弹性件连接在驱动推杆532和夹爪件531之间，用以驱使夹爪件531回至收纳位置，弹性件具有使夹爪件531辅助复位的功能。

可选地，在上夹爪件531和驱动推杆532之间连接有弹性件，在下夹爪件531和驱动推杆532之间也连接有弹性件，这样，在上夹爪件531由张开位置向收纳位置转动，除了驱动推杆532伸长的驱动作用外，弹性件的恢复弹性作用也可以给上夹爪件531的转动提供辅助驱动力，此外，在上夹爪件531向下转动时上夹爪件531的重力作用也可以为上夹爪件531的转动提供部分驱动力；在下夹爪件531由张开位置向收纳位置转动，驱动推杆532伸长的驱动下夹爪件531向上转动，同时弹性件帮助复位。

可选地，只在下夹爪件531和驱动推杆532之间设有弹性件，可以理解的是，在夹爪机构530由张开状态切换为收纳状态的过程中，上夹爪件531除了驱动推杆532的驱动作用外，由于上夹爪件531从张开位置转动到收纳位置时整体转动趋势是向下转动，还受到重力作用，因此，通过上夹爪件531的自身重力可以起到帮助复位的功能，可以在上夹爪件531和驱动推杆532之间无需设置弹性件；而下夹爪件531除了驱动推杆532的驱动作用外，在下夹爪件531从张开位置转动到收纳位置时整体转动趋势是向上转动，下夹爪件531的重力作用非但不会帮助复位，而会阻碍下夹爪件531向上转动，故通过在下夹爪件531和驱动推杆532之间设置弹性件，通过弹性件具有恢复弹性作用的特点，可以克服下夹爪件531的自身重力，和驱动推杆532共同配合驱动下夹爪件531由张开位置回到收纳位置。

如图5-图7所示，根据本发明的另一个实施例，夹爪装置500包括两个，两个夹爪装置500分别为第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b，第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b在左右方向上对称设置，第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b通过连接板513固定相连，这样，在左右两侧均可以实现滑动板520在第一位置和第二位置之间的滑动，也均可以实滑动板520在第一位置时夹爪机构530在张开状态和收纳状态之间的切换。

需要进一步说明的是，两个夹爪装置500之间既可以同步动作形成环抱的姿态，用于抓取墙板2000时夹紧墙板2000的左右两侧，两个夹爪装置500之间也可以分别独立动作，即两个夹爪装置500中的一个夹紧墙板2000的一侧，两个夹爪装置500中的另一个的夹爪机构530收纳起来，且滑动板520滑动至第二位置，避免在安装墙板2000时造成干扰。

如图5和图6所示，第一夹爪装置500a的上下两个夹爪件531和第二夹爪装置500b的上下两个夹爪件531均张开，且形成为环抱姿态，这样，可以用于抓取墙板2000时，第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b分别抓住墙板2000的左右两侧，进而抱起墙板2000。

如图7所示，进一步地，夹持装置1000还包括第一驱动伸缩杆522和第二驱动伸缩杆525，第一驱动伸缩杆522连接在第一夹爪装置500a的滑动板520和第二夹爪装置500b的固定机构510之间，用于驱动第一夹爪装置500a的滑动板520在第一位置和第二位置之间滑动，第二驱动伸缩杆525连接在第二夹爪装置500b的滑动板520和第一夹爪装置500a的固定机构510之间，用于驱动第二夹爪装置500b的滑动板520在第一位置和第二位置之间滑动。如图7所示，第一驱动伸缩杆522和第二驱动伸缩杆525在上下方向上交叉布置。

下面根据图1-图9具体描述本发明实施例的机器人的夹持装置1000。

如图1所示，上下两个轨道板511是对称的，中间通过连接件514进行连接固定；第一夹爪装置500a的轨道板511和第二夹爪装置500b的轨道板511在左右方向上也是对称的，并且通过连接板513连接固定，这样，通过第一夹爪装置500a的固定机构510和第二夹爪装置500b的固定机构510组成的整体轨道机构呈左右上下对称；在第一夹爪装置500a的滑动板520和第二夹爪装置500b的滑动板520的上下均安装滚动轴承524，在滑动板520上还安装有铰链销固定座，两个滑动板520分别由第一驱动伸缩杆522和第二驱动伸缩杆525推动，因此滑动板520可以沿轨道板511的延伸方向移动，实现90度转弯。

滑动板520与夹爪件531为相互垂直的状态，二者通过铰链销来连接固定，夹爪件531可以在与滑动板520垂直的平面上进行转动，在夹爪件531的根部安装有铰链销安装座，并与驱动推杆532连接，驱动推杆532的前后两端都可以插入铰链销，因此驱动推杆532伸缩时，会带动夹爪件531张开或收回。

在抓取墙板2000时第一夹爪装置500a的滑动板520和第二夹爪装置500b的滑动板520均由第二位置滑动至第一位置，第一夹爪装置500a的两个夹爪件531张开，第一夹爪装置500a的两个夹爪件531也张开，形成为环抱的姿势夹紧墙板2000，实现在抓取墙板2000时用左右两侧的夹爪件531进行固定。

安装墙板2000时第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b中的一个夹爪装置500的夹爪件531收纳并复位后，并随着滑动板520由第一位置滑回至第二位置，只用第一夹爪装置500a和第二夹爪装置500b中的另一个夹爪装置500的夹爪件531进行固定即可，以避免对安装墙板2000时该夹爪件531对墙板2000之间造成干扰。

如图9所示，以夹持装置1000的左侧的夹爪装置500为第一夹爪装置500a，以右侧的夹爪装置500为第二夹爪装置500b，墙板2000的右侧朝向已装好的相邻墙板2000，墙板2000的左侧远离已装好的相邻墙板2000。

在夹持装置1000安装墙板2000时，第一夹爪装置500a的两个夹爪件531抱住墙板2000的左侧，首先第二夹爪装置500b的驱动推杆532收缩进而驱动上下两个夹爪件531松开墙板2000的右侧，然后滑动板520在第二驱动伸缩杆525的驱动下在轨道板511上由前向后滑动，且带动夹爪机构530同步向后滑动，避免在安装墙板2000时第二夹爪装置500b对墙板2000右侧和相邻墙板2000之间造成干扰，可以理解的是，在安装墙板2000时，墙板2000的右侧需要紧挨已装好的相邻墙板2000。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

根据本发明实施例的机器人的夹持装置1000的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种机器人的夹持装置，其特征在于，所述夹持装置包括夹爪装置，所述夹爪装置包括：

固定机构，所述固定机构上设有沿其长度方向延伸的滑轨槽；

滑动板，所述滑动板和所述固定机构相连，所述滑动板在所述滑轨槽的第一位置和第二位置之间可滑动；

夹爪机构，所述夹爪机构设在所述滑动板上且可在张开位置和收纳位置之间进行切换，所述滑动板处于所述第一位置时所述夹爪机构可在所述张开位置和所述收纳位置之间切换，所述滑动板处于所述第二位置时所述夹爪机构收纳在所述收纳位置。

2.根据权利要求1所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述固定机构包括：上下对称的两个轨道板，所述两个轨道板的彼此朝向的一侧均设有所述滑轨槽，所述滑动板可滑动地配合在两个所述滑轨槽之间。

3.根据权利要求2所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述两个轨道板之间通过连接件相连。

4.根据权利要求2所述的机器人的夹持装置，其特征在于，每个所述轨道板均包括彼此相连的横向段和纵向段，所述横向段和所述纵向段之间的夹角为90°。

5.根据权利要求4所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述横向段和所述纵向段之间弧形过渡。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述滑动板上设有滚动轴承，所述滑动板通过所述滚动轴承在所述滑轨槽内滑动。

7.根据权利要求1所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述夹爪机构包括：

夹爪件，所述夹爪件可转动地设在所述滑动板上；

驱动推杆，所述驱动推杆和所述夹爪件相连用以驱动所述夹爪件在所述张开位置和所述收纳位置之间转动，所述驱动推杆伸长时驱动所述夹爪件向所述收纳位置转动，所述驱动推杆收缩时驱动所述夹爪件向所述张开位置转动。

8.根据权利要求7所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述夹爪件包括在上下方向上相对设置的两个，两个所述夹爪件分别对应连接在所述驱动推杆的两端，所述驱动推杆伸长时同时驱动两个所述夹爪件在上下方向上向远离彼此的方向张开，所述驱动推杆收缩时同时驱动两个所述夹爪件在上下方向上朝向彼此的方向收拢。

9.根据权利要求7或8所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述夹爪机构还包括：弹性件，所述弹性件连接在所述驱动推杆和所述夹爪件之间以驱使所述夹爪件回至所述收纳位置。

10.根据权利要求1所述的机器人的夹持装置，其特征在于，所述夹爪装置包括两个，两个所述夹爪装置分别为第一夹爪装置和第二夹爪装置，所述第一夹爪装置和所述第二夹爪装置相连，所述第一夹爪装置和所述第二夹爪装置在左右方向上对称设置。

11.根据权利要求10所述的机器人的夹持装置，其特征在于，还包括：第一驱动伸缩杆和第二驱动伸缩杆，所述第一驱动伸缩杆连接在所述第一夹爪装置的滑动板和所述第二夹爪装置的固定机构之间，所述第二驱动伸缩杆连接在所述第二夹爪装置的滑动板和所述第一夹爪装置的固定机构之间。