CN113442157A - 自吸式救援抓取机械手 - Google Patents

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王挺
徐瑶
姚辰
刘连庆
卢凯
张凯
邵士亮
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum

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Abstract

本发明涉及一种自吸式救援抓取机械手，包括安装座、吸附装置、吸嘴、夹爪、连杆机构、蜗轮蜗杆组件和夹爪电机，其中吸附装置、夹爪电机和蜗轮蜗杆组件均设于所述安装座上，所述安装座前部两侧均设有连杆机构，且所述连杆机构通过所述夹爪电机驱动转动，所述夹爪电机通过所述蜗轮蜗杆组件传递转矩，两个连杆机构前端均设有夹爪，所述安装座前侧设有吸嘴，且所述吸嘴前端吸口设于两个夹爪之间，所述吸嘴通过导管与所述吸附装置相连。本发明工作时夹爪张开先利用吸嘴吸附伤员衣服，然后夹爪闭合夹紧伤员衣服，实现灵活准确抓取同时避免抓伤伤员。

Description

自吸式救援抓取机械手
技术领域
本发明涉及机械手领域，具体地说是一种自吸式救援抓取机械手。
背景技术
抓取机械手应用广泛且种类繁多，现有技术中的抓取机械手主要包括：上下料机械手、冲压机械手、数控机械手、多关节机器手等。虽然机械手目前还不如人手那样灵活，但它具有不断重复劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物力量比人手大等特点，尤其是在一些危险环境下的作业，机械手能够很好地代替人手保证安全。但在某些特殊领域，机械手的使用还是有一定的局限性，比如危险环境下救援伤员，由于机械手抓取力量较大，为了避免抓伤伤员身体，机械手只能抓取伤员的衣服并拖动伤员移动实现救援作业，但由于衣服通常贴附于人体皮肤上，要想实现机械手精确抓取衣服便存在较大困难，机械手控制不到位或者控制不平稳还是会出现抓伤伤员的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自吸式救援抓取机械手，工作时夹爪张开先利用吸嘴吸附伤员衣服，然后夹爪闭合夹紧伤员衣服，实现灵活准确抓取同时避免抓伤伤员。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种自吸式救援抓取机械手，包括安装座、吸附装置、吸嘴、夹爪、连杆机构、蜗轮蜗杆组件和夹爪电机，其中吸附装置、夹爪电机和蜗轮蜗杆组件均设于所述安装座上，所述安装座前部两侧均设有连杆机构，且所述连杆机构通过所述夹爪电机驱动转动，所述夹爪电机通过所述蜗轮蜗杆组件传递转矩，两个连杆机构前端均设有夹爪，所述安装座前侧设有吸嘴，且所述吸嘴前端吸口设于两个夹爪之间，所述吸嘴通过导管与所述吸附装置相连。
所述安装座包括前部的电机座和后部的两个侧支架，所述蜗轮蜗杆组件设于所述电机座中，所述夹爪电机设于两个侧支架之间且前端与所述电机座固连，所述吸附装置固装于所述侧支架上。
所述蜗轮蜗杆组件包括蜗杆和两个蜗轮，其中所述蜗杆通过所述夹爪电机驱动转动，两个蜗轮设于所述蜗杆两侧并均与所述蜗杆啮合，所述连杆机构设有驱动臂，且所述驱动臂后端与对应侧的蜗轮同轴固连。
所述电机座上下两侧均设有轴承座(304)，所述蜗轮两侧的蜗轮轴分别通过轴承支撑安装于对应侧的轴承座中。
所述连杆机构包括驱动臂、驱动块、从动杆和连杆，其中驱动臂与对应侧的驱动块固连，所述连杆一端与对应侧的驱动块前端铰接、另一端与所述从动杆一端铰接，所述从动杆另一端与所述电机座铰接，所述夹爪安装于对应侧的驱动块前端。
所述导管呈倒置L型，其包括水平管和垂直管两部分，其中垂直管与所述吸嘴相连，水平管与所述吸附装置相连，所述吸附装置末端连接排气导管。
救援时两个夹爪先张开露出所述吸嘴，然后吸附装置启动，吸嘴吸起伤员的衣服，然后夹爪闭合夹紧伤员衣服。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明工作时夹爪张开先利用吸嘴吸附伤员衣服，然后夹爪闭合夹紧伤员衣服，实现灵活准确抓取同时避免抓伤伤员。
2、本发明采用蜗轮蜗杆组件驱动连杆机构摆动，进而实现夹爪张合，不仅传动转速低，而且传递转矩大，使夹爪转动速度不会过快，保证抓取平稳有力。
3、本发明整体结构紧凑，不会占用过多的安装空间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为图1中本发明的仰视图，
图3为图1中本发明的夹爪电机、连杆机构和夹爪结构示意图，
图4为图1中本发明的真空泵和吸嘴结构示意图，
图5为图1中电机座内部的蜗轮蜗杆组件结构示意图。
其中，1为导管，2为吸附装置，3为蜗轮蜗杆组件，301为蜗杆，302为轴承，303为蜗轮，304为轴承座，305为端盖，4为安装座，401为电机座，402为侧支架，403为铰接座，5为连杆机构，501为从动杆，502为连杆，503为驱动块，504为驱动臂，6为夹爪，7为吸嘴，8为夹爪电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～5所示，本发明包括安装座4、吸附装置2、吸嘴7、夹爪6、连杆机构5、蜗轮蜗杆组件3和夹爪电机8，其中吸附装置2、夹爪电机8和蜗轮蜗杆组件3均设于所述安装座4上，所述安装座4前部两侧均设有连杆机构5，且所述连杆机构5通过所述夹爪电机8驱动转动，所述夹爪电机8通过所述蜗轮蜗杆组件3传递转矩，两个连杆机构5前端均设有夹爪6，且两个夹爪6通过两个连杆机构5驱动实现张合，所述安装座4前侧设有吸嘴7，且所述吸嘴7前端吸口设于两个夹爪6之间，所述吸嘴7通过导管1与所述吸附装置2相连，本实施例中，所述吸附装置2为真空泵。本发明工作时，夹爪6张开露出吸嘴7，然后吸附装置2启动使吸嘴7吸起伤员的衣服，然后夹爪6闭合夹紧伤员衣服，从而避免抓伤伤员。
如图1～3所示，所述安装座4包括前部的电机座401和后部的两个侧支架402，所述蜗轮蜗杆组件3设于所述电机座401中，所述夹爪电机8设于两个侧支架402之间且前端与所述电机座401固连，所述吸附装置2固装于所述侧支架402上。
如图5所示，本实施例中，所述蜗轮蜗杆组件3包括蜗杆301和两个蜗轮303，其中所述蜗杆301通过所述夹爪电机8驱动转动，两个蜗轮303设于所述蜗杆301两侧并均与所述蜗杆301啮合，所述连杆机构5设有驱动臂504，且所述驱动臂504后端与对应侧的蜗轮303同轴固连，装置工作时，蜗杆301驱动两侧的蜗轮303转动，进而通过驱动臂504驱动两个连杆机构5摆动实现夹爪6张合。
如图3和图5所示，所述电机座401上下两侧均设有轴承座304，所述蜗轮303两侧的蜗轮轴分别通过轴承302支撑安装于对应侧的轴承座304中，所述电机座401上下两侧均设有驱动臂504，且所述驱动臂504后端通过键连接与蜗轮303对应侧的蜗轮轴连接，所述驱动臂504外侧设有端盖305实现整体固定。
如图1～4所示，所述连杆机构5包括驱动臂504、驱动块503、从动杆501和连杆502，其中位于同一侧的上、下两个驱动臂504分别与对应侧驱动块503上端和下端固连，所述连杆502一端与对应侧驱动块503的前端铰接、另一端与所述从动杆501一端铰接，所述从动杆501另一端与所述电机座401铰接，在所述电机座401上设有铰接座403，所述从动杆501杆端铰接于对应侧的铰接座403上，所述夹爪6安装于对应侧的驱动块503前端，所述驱动臂504、驱动块503、连杆502和从动杆501即形成四连杆机构带动夹爪6实现张合。
本发明采用蜗轮蜗杆组件3驱动连杆机构5摆动，不仅传动转速低，而且传递转矩大，使夹爪6伸出速度不会过快，保证抓取平稳有力。
如图1所示，所述导管1呈倒置L型，其包括水平管和垂直管两部分，其中垂直管与所述吸嘴7相连，水平管与所述吸附装置2相连，所述吸附装置2末端连接排气导管。
本发明的工作原理为：
本发明工作时，夹爪电机8启动并通过蜗轮蜗杆组件3驱动连杆机构5摆动，进而使两个夹爪6张开露出吸嘴7，然后吸附装置2启动使吸嘴7吸起伤员的衣服，然后夹爪6闭合夹紧伤员衣服，从而避免抓伤伤员，然后机械手拖动伤员移动实现救援作业。

Claims (7)

1.一种自吸式救援抓取机械手，其特征在于：包括安装座(4)、吸附装置(2)、吸嘴(7)、夹爪(6)、连杆机构(5)、蜗轮蜗杆组件(3)和夹爪电机(8)，其中吸附装置(2)、夹爪电机(8)和蜗轮蜗杆组件(3)均设于所述安装座(4)上，所述安装座(4)前部两侧均设有连杆机构(5)，且所述连杆机构(5)通过所述夹爪电机(8)驱动转动，所述夹爪电机(8)通过所述蜗轮蜗杆组件(3)传递转矩，两个连杆机构(5)前端均设有夹爪(6)，所述安装座(4)前侧设有吸嘴(7)，且所述吸嘴(7)前端吸口设于两个夹爪(6)之间，所述吸嘴(7)通过导管(1)与所述吸附装置(2)相连。
2.根据权利要求1所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：所述安装座(4)包括前部的电机座(401)和后部的两个侧支架(402)，所述蜗轮蜗杆组件(3)设于所述电机座(401)中，所述夹爪电机(8)设于两个侧支架(402)之间且前端与所述电机座(401)固连，所述吸附装置(2)固装于所述侧支架(402)上。
3.根据权利要求1所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：所述蜗轮蜗杆组件(3)包括蜗杆(301)和两个蜗轮(303)，其中所述蜗杆(301)通过所述夹爪电机(8)驱动转动，两个蜗轮(303)设于所述蜗杆(301)两侧并均与所述蜗杆(301)啮合，所述连杆机构(5)设有驱动臂(504)，且所述驱动臂(504)后端与对应侧的蜗轮(303)同轴固连。
4.根据权利要求3所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：所述电机座(401)上下两侧均设有轴承座(304)，所述蜗轮(303)两侧的蜗轮轴分别通过轴承(302)支撑安装于对应侧的轴承座(304)中。
5.根据权利要求1所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：所述连杆机构(5)包括驱动臂(504)、驱动块(503)、从动杆(501)和连杆(502)，其中驱动臂(504)与对应侧的驱动块(503)固连，所述连杆(502)一端与对应侧的驱动块(503)前端铰接、另一端与所述从动杆(501)一端铰接，所述从动杆(501)另一端与所述电机座(401)铰接，所述夹爪(6)安装于对应侧的驱动块(503)前端。
6.根据权利要求1所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：所述导管(1)呈倒置L型，其包括水平管和垂直管两部分，其中垂直管与所述吸嘴(7)相连，水平管与所述吸附装置(2)相连，所述吸附装置(2)末端连接排气导管。
7.根据权利要求1所述的自吸式救援抓取机械手，其特征在于：救援时两个夹爪(6)先张开露出所述吸嘴(7)，然后吸附装置(2)启动，吸嘴(7)吸起伤员的衣服，然后夹爪(6)闭合夹紧伤员衣服。
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