CN112690902A - 一种电钩结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电钩结构，其中，电钩头部结构，包括指关节、腕关节和钳头座，所述指关节上设置有电钩，所述腕关节一端与所述指关节铰接，所述钳头座与所述腕关节的另一端铰接，其中，所述指关节和所述腕关节均采用绳轮传动连接，用于在绳体拉力传动的作用下执行相应动作。本发明具有多自由度、高灵活性和高可靠性。

Description

一种电钩结构
技术领域
本发明涉及机器人机械手技术领域，具体的，涉及一种电钩结构。
背景技术
由于机器人应用领域越来越广，但在特定环境下机器人机械手的操作空间受到限制，因此机器人机械手的可靠性和灵活度有着更高的要求。
电钩是机器人操作中经常使用的能量器械，是多种机器人机械手的一种形式，如何设计一种具有多自由度、高灵活性和高可靠性的电钩结构，并与机器人适配，辅助操作人员完成精密、复杂的机器人操作，成为目前机器人发展过程中，亟待解决的技术问题之一。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本发明提出了一种电钩结构，具有多自由度、高灵活性和高可靠性。
本发明提供了一种电钩结构，其头部结构包括指关节、腕关节和钳头座，所述指关节上设置有电钩，所述腕关节一端与所述指关节铰接，所述钳头座与所述腕关节的另一端铰接，其中，所述指关节和所述腕关节均采用绳轮传动连接，用于在绳体拉力传动的作用下执行相应动作。
在一个实施方式中，所述指关节的运动平面和所述腕关节的运动平面相互垂直。
采用上述实施方式的有益效果是：电钩能够实现多个自由度运动。
在一个实施方式中，所述指关节包括钳头、第一导轮绳、指关节转轴和第一绞绳，所述第一导绳轮一体化设置在所述钳头上，所述指关节转轴贯穿所述第一导绳轮并固定在所述腕关节上，所述第一导绳轮与所述指关节转轴之间能够相对转动，所述第一绞绳绕过所述第一导绳轮并与所述第一导绳轮绳轮传动连接，所述第一绞绳用于带动所述第一导绳轮转动，以实现所述电钩的偏转，其中，所述电钩的一端插设在所述钳头内，并与所述钳头固定连接。
采用上述实施方式的有益效果是：通过第一绞绳与第一导绳轮的绳轮传动连接，在绳体拉力的作用下，第一绞绳带动第一导绳轮转动，以实现电钩的偏转。
在一个实施方式中，所述腕关节包括钳头腕、第二导绳轮、腕关节转轴和第二绞绳，所述钳头腕一端与所述指关节转轴连接，所述第二导绳轮一体化设置在所述钳头腕的另一端，所述腕关节转轴贯穿所述第二导绳轮并固定在所述钳头座上，所述第二导绳轮与所述腕关节转轴之间能够相对转动，所述第二绞绳绕过所述第二导绳轮并与所述第二导绳轮绳轮传动连接，所述第二绞绳用于带动所述第二导绳轮转动，以实现所述腕关节的转动。
采用上述实施方式的有益效果是：通过第二绞绳与第二导绳轮的绳轮传动连接，在绳体拉力的作用下，第二绞绳带动第二导绳轮转动，以实现腕关节的转动。
在一个实施方式中，还包括至少两组滑轮组，其分别设置在所述腕关节和/或所述钳头座上，所述第一绞绳的两端分别绕过与其相对应的所述滑轮组，用于所述第一绞绳的换向和张紧。
采用上述实施方式的有益效果是：滑轮组的设置，用于第一绞绳的换向和张紧。
在一个实施方式中，还包括导线，所述导线的一端插设在所述钳头内，并与所述电钩电性连接。
采用上述实施方式的有益效果是：电钩通过导线与供电系统连接，为电钩的工作提供能量。
在一个实施方式中，所述导线在所述钳头内部呈螺旋排布。
采用上述实施方式的有益效果是：避免导线受外力而断裂。
在一个实施方式中，所述腕关节转轴上设置有导向轮，用于所述第一绞绳和/或所述导线的换向。
采用上述实施方式的有益效果是：导向轮的设置，用于第一绞绳和/或所述导线的换向。
在一个实施方式中，所述第一绞绳和所述第二绞绳均采用具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔性等特性的绳，本发明优选钢丝绳。
采用上述实施方式的有益效果是：钢丝绳能够传递长距离的负载，承载安全系数大，使用安全可靠。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）具有多自由度、高灵活性和高可靠性。
（2）结构简单，操作方便。
（3）采用绳轮传动连接的方式，传动平稳、无噪音、无振动和冲击。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了电钩头部结构的第一轴测图；
图2显示了电钩头部结构的第二轴测图；
图3显示了电钩头部结构的第一部分结构图；
图4显示了电钩头部结构的第二部分结构图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
10-电钩头部结构；11-指关节；111-钳头；113-第一导绳轮；115-指关节转轴；117-第一绞绳；13-腕关节；131-钳头腕；133-第二导绳轮；135-腕关节转轴；137-第二绞绳；15-钳头座；17-电钩；19-滑轮组；21-导线；23-导向轮。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
如图1-4所示，一种电钩头部结构10，包括指关节11、腕关节13和钳头座15，指关节11上设置有电钩17，腕关节13的一端与指关节11铰接，钳头座15与腕关节13的另一端铰接，指关节11和腕关节13均采用绳轮传动连接，用于在绳体拉力传动的作用下执行相应动作，指关节11的运动平面与腕关节13的运动平面相互垂直。
具体的，本实施例中，电钩17为具有一定弯曲弧度的钩状结构，在通电状态下，能够完成电凝切割和止血。
其中，指关节11包括钳头111、第一导绳轮113、指关节转轴115和第一绞绳117，第一导绳轮113一体化设置在钳头111上，指关节转轴115贯穿第一导绳轮113并固定在腕关节13上，第一导绳轮113与指关节转轴115之间能够相对转动，第一绞绳117绕过第一导绳轮113并与第一导绳轮113绳轮传动连接，第一绞绳117用于带动第一导绳轮113转动，以实现电钩17的偏转，电钩17的一端插设在钳头111内，并与钳头111固定连接。
具体的，本实施例中，钳头111由第一钳头部和第二钳头部拼合而成，并通过超声焊接将第一钳头部和第二钳头部连接在一起。电钩17与钳头111连接的端部上设置有挡块，电钩17设置有挡块的一端插设在钳头111内，第一钳头部和第二钳头部拼合包裹住电钩17设置有挡块的端部，实现电钩17与钳头111的固定连接。
第一导绳轮113一体化设置在第一钳头部上，指关节转轴115贯穿第一导绳轮113并固定在腕关节13，第一导绳轮113与指关节转轴115之间能够相对转动，第一绞绳117的一点固定在第一钳头部上，第一绞绳117绕过第一导绳轮113并与第一导绳轮113绳轮传动连接，用于带动第一导绳轮113转动，以实现电钩17的偏转。
第一绞绳117的两端分别顺时针和逆时针缠绕在第一驱动机构的同一驱动轴上或同步运动的驱动轴上，第一驱动机构的驱动轴在转动过程中，能够拉动第一绞绳117运动，第一绞绳117在运动过程中带动第一钳头部（即钳头111）绕指关节转轴115转动，进而实现电钩17的偏转。
在其中一个实施例中，指关节转轴115与腕关节13转动连接。
在其中一个实施例中，电钩17设置有挡块的一端还设置有连接环，连接环套设在指关节转轴115上，避免电钩17脱落。
其中，腕关节13包括钳头腕131、第二导绳轮133、腕关节转轴135和第二绞绳137，钳头腕131的一端与指关节转轴115连接，第二导绳轮133一体化设置在钳头腕131的另一端，腕关节转轴135贯穿第二导绳轮133并固定在钳头座15上，第二导绳轮133与腕关节转轴135之间能够相对转动，第二绞绳137绕过第二导绳轮133并与第二导绳轮133绳轮传动连接，第二绞绳137用于带动第二导绳轮133转动，以实现腕关节13的转动。
具体的，本实施例中，钳头腕131的一端与指关节转轴115固定连接或转动连接，第二导绳轮133一体化设置在钳头腕131的另一端上，腕关节转轴135贯穿第二导绳轮133并固定在钳头座15上，第二导绳轮133与腕关节转轴135之间能够相对转动，第二绞绳137绕过第二导绳轮133并与第二导绳轮133绳轮传动连接，用于带动第二导绳轮133转动，以实现腕关节13的转动。
第二绞绳137的两端分别顺时针和逆时针缠绕在第二驱动机构的同一驱动轴上或同步运动的驱动轴上，第二驱动机构的驱动轴在转动过程中，能够拉动第二绞绳137运动，第二绞绳137在运动过程中能够带动钳头腕131绕腕关节转轴135转动，进而实现腕关节13的转动。
在其中一个实施例中，腕关节转轴135与钳头座15转动连接。
其中，电钩头部结构10还包括至少两组滑轮组19，至少两组滑轮组19分别设置在腕关节13和/或钳头座15上，第一绞绳117的两端分别绕过与其相对应的滑轮组19，用于第一绞绳117的换向和张紧，第一绞绳117的换向和张紧可以避免第一绞绳在运动中松散，并能够按照既定线路运行。
具体的，本实施例中，电钩头部结构10还包括两组滑轮组19，两组滑轮组19分别位于腕关节13的两侧，每组滑轮组19均包括两个定滑轮，其中一个定滑轮固定在腕关节13上，另一定滑轮固定在钳头座15上，第一绞绳117的一端绕过两个定滑轮，实现第一绞绳117的换向和张紧，第一绞绳117的另一端同上述一致，不在赘述。换向后的第一绞绳117的两端分别位于腕关节转轴135的两侧，保证第一绞绳117不会将腕关节13拉死，导致其无法运动。
在其中一个实施例中，两组滑轮组19分别设置在腕关节13或钳头座15的两个相对的侧面上，第一绞绳117的两端分别绕过与其相对应的其中一个滑轮组19，用于第一绞绳117的换向和张紧。
其中，一种电钩头部结构10还包括导线21，导线21的一端插设在钳头111内，并与电钩17电性连接。
具体的，本实施例中，导线21的一端插设在钳头111内，并与电钩17电性连接，导线21在钳头111内部呈螺旋排布，第一钳头部和第二钳头部拼合包裹住电钩17设置有挡块的端部和插设在钳头111内部的导线21。
在其中一个实施例中，第二钳头部上设置有导向槽，导线21从第二钳头部内伸出并沿导向槽排布。
其中，腕关节转轴135上设置有导向轮23，用于第一绞绳117和/或导线21的换向。
具体的，本实施例中腕关节转轴135的两端分别转动设置有导向轮23，两个导向轮23分别位于每组滑轮组19的两个定滑轮之间，第一绞绳117和/或导线21绕过导向轮23，用于第一绞绳117和/或导线21的换向。
其中，本实施例中，第一绞绳117和第二绞绳137均采用钢丝绳，钢丝绳能够传递长距离的负载，承载安全系数大，使用安全可靠。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”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。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种电钩结构，其特征在于，包括：
指关节，其上设置有电钩；
腕关节，其一端与所述指关节铰接；以及
钳头座，其与所述腕关节的另一端铰接；
其中，所述指关节和所述腕关节均采用绳轮传动连接，用于在绳体拉力传动的作用下执行相应动作。
2.根据权利要求1所述的电钩结构，其特征在于，所述指关节的运动平面和所述腕关节的运动平面相互垂直。
3.根据权利要求2所述的电钩结构，其特征在于，所述指关节包括：
钳头；
第一导绳轮，其设置在所述钳头上；
指关节转轴，其贯穿所述第一导绳轮并固定在所述腕关节上，所述第一导绳轮与所述指关节转轴之间能够相对转动，以及
第一绞绳，其绕过所述第一导绳轮并与所述第一导绳轮绳轮传动连接，所述第一绞绳用于带动所述第一导绳轮转动，以实现所述电钩的偏转；
其中，所述电钩的一端插设在所述钳头内，并与所述钳头固定连接。
4.根据权利要求3所述的电钩结构，其特征在于，所述腕关节包括：
钳头腕，其一端与所述指关节转轴连接；
第二导绳轮，其设置在所述钳头腕的另一端；
腕关节转轴，其贯穿所述第二导绳轮并固定在所述钳头座上，所述第二导绳轮与所述腕关节转轴之间能够相对转动，以及
第二绞绳，其绕过所述第二导绳轮并与所述第二导绳轮绳轮传动连接，所述第二绞绳用于带动所述第二导绳轮转动，以实现所述腕关节的转动。
5.根据权利要求4所述的电钩结构，其特征在于，还包括至少两组滑轮组，其分别设置在所述腕关节和/或所述钳头座上，所述第一绞绳的两端分别绕过与其相对应的所述滑轮组，用于所述第一绞绳的换向和张紧。
6.根据权利要求5所述的电钩结构，其特征在于，还包括导线，所述导线的一端插设在所述钳头内，并与所述电钩电性连接。
7.根据权利要求6所述的电钩结构，其特征在于，所述导线在所述钳头内部呈螺旋排布。
8.根据权利要求6所述的电钩结构，其特征在于，所述腕关节转轴上设置有导向轮，用于所述第一绞绳和/或所述导线的换向。
9.根据权利要求4所述的电钩结构，其特征在于，所述第一绞绳和所述第二绞绳均采用钢丝绳。
10.根据权利要求7所述的电钩结构，其特征在于，所述电钩为弧形状结构。
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