CN110757487A - 一种通过变形改变抓取方式的机械爪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过变形改变抓取方式的机械爪，上六杆机构和下六杆机构均由六根相同的连杆依次首尾相接组成，上六杆机构中的四根连杆分别连接四根指部关节杆，四根指部关节杆分别连接四根指部，四根指部分别连接下六杆机构的四根连杆，各个部件之间通过铰接方式可转动连接。本发明的有益效果是可实现以单一机械爪完成2种运动规律不同的抓取运动，相比同样的多种抓取方式的复合式抓取装置，节省了制造耗材，减少了原动件数量，且在工作时占用更少的空间。
Description
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种通过变形改变抓取方式的机械爪。
背景技术
柔性系统主要强调生产制造过程针对不同的产品的灵活适应性和可调整性。目前柔性系统发展的方向主要集中在机加工制造业，在产品运输、物流等方面，虽然有着较好的发展，但组织方式依然缺乏柔性，普遍存在流水线较长或多条流水线并行的情况。这其中，主要原因还是企业希望减少检测识别和搬运转移的成本，将不同功能的装置、结构、部件集成到一起成为组合式机械爪，在紧凑的工序中完成操作。但相对的，生产线占地面积和所需设备数量大大增加，例如将不同夹持方式的机械爪集成到同一机械臂上，在同一机械臂上安置不同的机械爪，通过工作时切换不同的机械爪完成不同的夹持动作，此种设计方式增加了设备占用空间和设备负载。当今主流的生产方式依然为流水线式的生产，生产环节中的作业对象的外形尺寸等参数较为单一，因而单一用途的机械爪或组合式的机械爪成为主流，但随着制造业生产方式的逐渐柔性化，同一生产线的作业对象的外形等尺寸参数逐渐产生较大差异，若继续采用单一结构集成设计的夹持装置，会逐渐受到成本、负载能力、工作空间等限制，而多用途的机械爪可以适应作业面积较为拥挤的生产环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过变形改变抓取方式的机械爪，本发明的有益效果是可实现以单一机械爪完成2种运动规律不同的抓取运动，且2种运动方式的切换均由相同的机构通过变形完成，相对多种抓取方式的装置，本装置在工作时，不同运动规律的抓取运动仅需一个原动件。相比同样的多种抓取方式的复合式抓取装置，节省了制造耗材，减少了原动件数量，且在工作时占用更少的空间。
本发明所采用的技术方案是包括上六杆机构、下六杆机构、指部关节杆和指部；上六杆机构和下六杆机构均由六根相同的连杆依次首尾相接组成，上六杆机构中的四根连杆分别连接四根指部关节杆，四根指部关节杆分别连接四根指部，四根指部分别连接四根下六杆机构，各个部件之间通过铰接方式可转动连接。
进一步，四根指部关节杆两两对称设置，四根指部关节杆垂直连接于上六杆机构和下六杆机构。
进一步，指部为弯曲的曲柄，利于抓取。
附图说明
图1为机械爪结构示意图；
图2为正六边形状态；
图3为长方形状态。
图中，1.上六杆机构，2.下六杆机构，3.指部关节杆，4.指部。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明机械爪如图1所示，包括上六杆机构1、下六杆机构2、指部关节杆3和指部4；上六杆机构1和下六杆机构2均由六根相同的连杆依次首尾相接组成，上六杆机构1中的四根连杆分别连接四根指部关节杆3，四根指部关节杆3分别连接四根指部4，四根指部4分别连接下六杆机构2的四根连杆，各个部件之间通过铰接方式可转动连接。四根指部关节杆3两两对称设置，四根指部关节杆3垂直连接于上六杆机构1和下六杆机构2。指部4为弯曲的曲柄，利于抓取。
第一种工作方式为中心运动抓取。六杆机构在运动平面内呈正六边形状态，用4爪向中心运动的夹持式抓取，多个指部按同一运动规律实现联动。
第二种工作方式为轴对称运动抓取。六杆机构在运动平面内呈长方形状态。
当呈现正六边形状态时，指部工作在上述第一种工作方式(图2)；当呈现长方形状态时，指部工作在第二种工作方式(图3)。
在上述两种工作状态中，以四个指部和四个指部关节杆作为连接部件设计两个完全相同的六杆机构相对彼此作竖直方向的运动，当靠近时爪尖之间也靠近，机械爪作抓取运动，当远离时爪尖之间也远离，机械爪作释放运动。两种工作状态中，每一个指部都有对应的指部在同一运动平面内呈现镜像的运动，彼此约束。因为假定工作对象较为脆弱的特性，抓取时应尽可能避免机械爪与目标物完全实现刚性连接，而只是对目标物进行限位，并使目标物重心位于4个指部之间。在第一种工作状态下，目标物的重力与接触面的夹角不超过45度。在第二种工作状态下，沿着机械爪运动方向投影，机械爪的作用力与工作对象的重力成三力平衡，两个支持力间距与机械爪间距相等为0.2m，目标物的重力与接触面的夹角不超过45度。
本发明的优点还在于：
1、同一机械爪有不同的抓取方式。
2、不同的抓取方式由同一装置实现。
3、不同抓取方式实现抓取运动时用到了相同的构件。
4、不同抓取方式切换是通过原机构变形实现。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种通过变形改变抓取方式的机械爪，其特征在于：包括上六杆机构、下六杆机构、指部关节杆和指部；上六杆机构和下六杆机构均由六根相同的连杆依次首尾相接组成，上六杆机构中的四根连杆分别连接四根指部关节杆，四根指部关节杆分别连接四根指部，四根指部分别连接下六杆机构的四根连杆，各个部件之间通过铰接方式可转动连接。
2.按照权利要求1所述一种通过变形改变抓取方式的机械爪，其特征在于：所述四根指部关节杆两两对称设置，四根指部关节杆垂直连接于上六杆机构和下六杆机构。
3.按照权利要求1所述一种通过变形改变抓取方式的机械爪，其特征在于：所述指部为弯曲的曲柄，利于抓取。
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