CN114211514A - 一种多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手，其中多触点多级机械手夹爪，包括安装座，安装座上设置有多个夹臂和横移单元；夹臂包括夹持部，夹持部设置有拍照单元，夹持部的端部还设置有多个伸缩杆以及多个伸缩孔；安装腔内设置有挤压块，挤压块由多个同心环滑动套接构成，且相邻同心环之间通过弹性件连接；夹持部上设置有处理单元、驱动丝杆和丝杆电机；处理单元依据拍照单元数据对待夹持的物体表面进行识别后控制丝杆电机运行相应设定的距离；能够依据拍摄画面进行比对判断物体表面，并调节相应数量的伸缩杆伸出，来达到根据物体表面自适应调节压持面积的目的，使用更加灵活，尤其针对具有易破损表面的物体具有较好的夹持效果。

Description

一种多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手

技术领域

本发明涉及机械手夹爪技术领域，更具体地说，涉及一种多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手。

背景技术

机械手夹爪是一种常见的机械手上配套的设备，用于对物体进行夹持等操作；目前，机械手夹爪上针对物体各个侧表面进行夹持时，物体表面的受力面积大都不可调，当物体表面的材料不同时，不能够进行灵活的调整适应，需要一种在夹持时能够根据物体的不同表面进行压持面积灵活调整的多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多触点多级机械手夹爪、应用方法及机械手。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种多触点多级机械手夹爪，其中，包括安装座，所述安装座上设置有多个环形均匀分布的夹臂和带动所述夹臂进行横移的横移单元；所述夹臂包括横向的夹持部，所述夹持部的端部中心位置设置有拍照单元，所述夹持部的端部还设置有多个呈多圈环形分布的伸缩杆以及多个与所述伸缩杆一一对应的伸缩孔，所述伸缩杆设置在所述伸缩孔内且可以伸缩移动，所述伸缩孔内设置有对所述伸缩杆复位的复位弹簧，且多个所述伸缩杆中由中间到边缘的长度逐渐递增；所述夹持部的内部设置有安装腔，所述安装腔连通多个所述伸缩孔；初始状态下，多个所述伸缩杆的尾端均伸入所述安装腔内，多个所述伸缩杆的前端相齐平；所述安装腔内设置有挤压块，所述挤压块由多个同心环滑动套接构成，且相邻所述同心环之间通过弹性件连接；所述夹持部上设置有接收所述拍照单元数据的处理单元、带动所述挤压块上最中心的同心环向伸缩杆移动的驱动丝杆和丝杆电机，所述驱动丝杆穿设在所述夹持部上且伸入所述安装腔内；所述处理单元依据所述拍照单元数据对待夹持的物体表面进行识别后控制所述丝杆电机运行相应设定的距离。

本发明所述的多触点多级机械手夹爪，其中，所述夹持部的上端设置有所述丝杆电机，所述丝杆电机的活动端设置有驱动齿轮；所述驱动丝杆的端部设置有与所述驱动齿轮啮合的从动齿轮；所述夹持部的上端设置有容纳所述从动齿轮的容纳槽，所述从动齿轮的上端露出所述容纳槽。

本发明所述的多触点多级机械手夹爪，其中，所述驱动丝杆的丝杆轴与所述拍照单元正对设置，且所述丝杆轴上贯穿设置有导线杆；所述夹持部背离设置有所述伸缩杆的一端设置有所述处理单元以及为其提供防护的防护罩，所述防护罩与所述夹持部可拆卸连接；所述导线杆一端穿入所述防护罩内；所述安装腔的内壁设置有安装所述拍照单元的横向的通孔，所述通孔连通所述安装腔，所述通孔内设置固定所述导线杆的固定架。

本发明所述的多触点多级机械手夹爪，其中，所述通孔的一端设置有配合所述拍照单元的拍摄镜头；所述通孔的开口处设置有对所述拍摄镜头进行防护的防护圈。

本发明所述的多触点多级机械手夹爪，其中，所述安装腔的内壁上设置有安装所述驱动丝杆的轴承座。

本发明所述的多触点多级机械手夹爪，其中，相套设的两个所述同心环中，外侧的所述同心环的内壁均匀分布设置有多个滑块，内侧的所述同心环外侧表面设置有与所述滑块对应的滑槽，所述滑槽内设置有连接所述滑块的所述弹性件。

一种多触点多级机械手夹爪应用方法，应用于如上述的多触点多级机械手夹爪，其实现方法如下：

夹持时，多个横移单元分别带动对应的夹臂移动合拢，同时夹臂的夹持部上的拍照单元进行对其正对的待夹持物体侧表面进行拍照，处理单元依据拍照信息进行比对分析获得物体的侧表面信息，并依据侧表面信息对应的压持力等级控制丝杆电机运行相应的时长；

丝杆电机带动驱动丝杆运行，带动挤压块朝向伸缩杆移动，当最外围的同心环接触伸缩杆后对伸缩杆提供一个弹性的压持力，进而对物体表面夹持时提供压持力；若此时丝杆电机继续运行，则次一级的同心环会移动接触新的伸缩杆，并对其进行提供一个弹性的压持力，形成一次触发动作，重复该触发动作至丝杆电机停止运行。

一种机械手，其特征在于，所述机械手上设置有如上述的多触点多级机械手夹爪。

本发明的有益效果在于：夹持时，多个横移单元分别带动对应的夹臂移动合拢，同时夹臂的夹持部上的拍照单元进行对其正对的待夹持物体侧表面进行拍照，处理单元依据拍照信息进行比对分析获得物体的侧表面信息，并依据侧表面信息对应的压持力等级控制丝杆电机运行相应的时长；丝杆电机带动驱动丝杆运行，带动挤压块朝向伸缩杆移动，当最外围的同心环接触伸缩杆后对伸缩杆提供一个弹性的压持力，进而对物体表面夹持时提供压持力；若此时丝杆电机继续运行，则次一级的同心环会移动接触新的伸缩杆，并对其进行提供一个弹性的压持力，重复该动作至丝杆电机停止运行；能够依据拍摄画面进行比对判断物体表面，并调节相应数量的伸缩杆伸出，来达到根据物体表面自适应调节压持面积的目的，使用更加灵活，尤其针对具有易破损表面的物体具有较好的夹持效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的多触点多级机械手夹爪结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的多触点多级机械手夹爪夹持部剖视图；

图3是本发明较佳实施例的多触点多级机械手夹爪挤压块剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的多触点多级机械手夹爪，如图1所示，同时参阅图2和图3，包括安装座1，安装座1上设置有多个环形均匀分布的夹臂2和带动夹臂2进行横移的横移单元3；夹臂2包括横向的夹持部4，夹持部4的端部中心位置设置有拍照单元40，夹持部4的端部还设置有多个呈多圈环形分布的伸缩杆41以及多个与伸缩杆一一对应的伸缩孔42，伸缩杆41设置在伸缩孔42内且可以伸缩移动，伸缩孔42内设置有对伸缩杆复位的复位弹簧420，且多个伸缩杆41中由中间到边缘的长度逐渐递增；夹持部4的内部设置有安装腔43，安装腔43连通多个伸缩孔42；初始状态下，多个伸缩杆41的尾端均伸入安装腔43内，多个伸缩杆41的前端相齐平；安装腔43内设置有挤压块5，挤压块5由多个同心环50滑动套接构成，且相邻同心环50之间通过弹性件51连接；夹持部4上设置有接收拍照单元数据的处理单元44、带动挤压块5上最中心的同心环向伸缩杆移动的驱动丝杆45和丝杆电机46，驱动丝杆45穿设在夹持部4上且伸入安装腔43内；处理单元44依据拍照单元40数据对待夹持的物体表面进行识别后控制丝杆电机运行相应设定的距离；

夹持时，多个横移单元3分别带动对应的夹臂2移动合拢，同时夹臂2的夹持部4上的拍照单元40进行对其正对的待夹持物体侧表面进行拍照，处理单元44依据拍照信息进行比对分析获得物体的侧表面信息，并依据侧表面信息对应的压持力等级控制丝杆电机46运行相应的时长；丝杆电机46带动驱动丝杆45运行，带动挤压块5朝向伸缩杆移动，当最外围的同心环50接触伸缩杆后对伸缩杆提供一个弹性的压持力，进而对物体表面夹持时提供压持力；若此时丝杆电机46继续运行，则次一级的同心环会移动接触新的伸缩杆（再未接触之前该伸缩杆尾端悬空不受力，前端仅仅只是与待夹持物体接触），并对其进行提供一个弹性的压持力，重复该动作至丝杆电机停止运行；

能够依据拍摄画面进行比对判断物体表面，并调节相应数量的伸缩杆伸出，来达到根据物体表面自适应调节压持面积的目的，使用更加灵活，尤其针对具有易破损表面的物体具有较好的夹持效果；

需要说明的是，一种较佳的方式是采用2圈这样的同心圆，当内圈的同心圆接触伸缩杆后则停止不同，外圈的同心圆此时达到或未到达最大滑动行程；当然，也可以采用3圈的同心圆或者更多圈的方式，此时需要注意各圈同心圆之间弹性件的弹性力的设置，只能是内圈的同心圆接触对应伸缩杆之后其对应的弹性件才可以形变，否则会出现干涉情况，即当存在3圈以及3圈以上同心圆时，每一级的弹性件要对弹力进行设置成逐级的被触发，否则会存在干涉。

优选的，夹持部4的上端设置有丝杆电机46，丝杆电机46的活动端设置有驱动齿轮460；驱动丝杆45的端部设置有与驱动齿轮460啮合的从动齿轮450；夹持部4的上端设置有容纳从动齿轮450的容纳槽47，从动齿轮450的上端露出容纳槽47；结构合理且紧凑，方便装配，整体性好。

优选的，驱动丝杆45的丝杆轴与拍照单元40正对设置，且丝杆轴上贯穿设置有导线杆451；夹持部4背离设置有伸缩杆的一端设置有处理单元44以及为其提供防护的防护罩48，防护罩48与夹持部4可拆卸连接；导线杆451一端穿入防护罩48内；安装腔43的内壁设置有安装拍照单元40的横向的通孔49，通孔连通安装腔，通孔内设置固定导线杆451的固定架490；安装时，拍照单元的连接线直接通过导线杆内孔穿出至防护罩内，与处理单元进行连接，结构合理，且设置走线十分方便。

优选的，通孔49的一端设置有配合拍照单元的拍摄镜头491；通孔49的开口处设置有对拍摄镜头491进行防护的防护圈492，保障拍摄效果，同时对镜头提供防护，避免被挤压损坏。

优选的，安装腔43的内壁上设置有安装驱动丝杆45的轴承座430，保障运行稳定性。

优选的，相套设的两个同心环50中，外侧的同心环50的内壁均匀分布设置有多个滑块500，内侧的同心环50外侧表面设置有与滑块对应的滑槽501，滑槽501内设置有连接滑块的弹性件51；弹性件优选的采用弹簧的方式，通过该种设置，能够保障同心环之间的滑动的稳定性，以及弹性力产生的均匀性，保障整体压持的可靠性。

一种多触点多级机械手夹爪应用方法，应用于如上述的多触点多级机械手夹爪，其实现方法如下：

夹持时，多个横移单元分别带动对应的夹臂移动合拢，同时夹臂的夹持部上的拍照单元进行对其正对的待夹持物体侧表面进行拍照，处理单元依据拍照信息进行比对分析获得物体的侧表面信息，并依据侧表面信息对应的压持力等级控制丝杆电机运行相应的时长；

丝杆电机带动驱动丝杆运行，带动挤压块朝向伸缩杆移动，当最外围的同心环接触伸缩杆后对伸缩杆提供一个弹性的压持力，进而对物体表面夹持时提供压持力；若此时丝杆电机继续运行，则次一级的同心环会移动接触新的伸缩杆，并对其进行提供一个弹性的压持力，形成一次触发动作，重复该触发动作至丝杆电机停止运行；

能够依据拍摄画面进行比对判断物体表面，并调节相应数量的伸缩杆伸出，来达到根据物体表面自适应调节压持面积的目的，使用更加灵活，尤其针对具有易破损表面的物体具有较好的夹持效果。

一种机械手，其中，机械手上设置有如上述的多触点多级机械手夹爪。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种多触点多级机械手夹爪，其特征在于，包括安装座，所述安装座上设置有多个环形均匀分布的夹臂和带动所述夹臂进行横移的横移单元；所述夹臂包括横向的夹持部，所述夹持部的端部中心位置设置有拍照单元，所述夹持部的端部还设置有多个呈多圈环形分布的伸缩杆以及多个与所述伸缩杆一一对应的伸缩孔，所述伸缩杆设置在所述伸缩孔内且可以伸缩移动，所述伸缩孔内设置有对所述伸缩杆复位的复位弹簧，且多个所述伸缩杆中由中间到边缘的长度逐渐递增；所述夹持部的内部设置有安装腔，所述安装腔连通多个所述伸缩孔；初始状态下，多个所述伸缩杆的尾端均伸入所述安装腔内，多个所述伸缩杆的前端相齐平；所述安装腔内设置有挤压块，所述挤压块由多个同心环滑动套接构成，且相邻所述同心环之间通过弹性件连接；所述夹持部上设置有接收所述拍照单元数据的处理单元、带动所述挤压块上最中心的同心环向伸缩杆移动的驱动丝杆和丝杆电机，所述驱动丝杆穿设在所述夹持部上且伸入所述安装腔内；所述处理单元依据所述拍照单元数据对待夹持的物体表面进行识别后控制所述丝杆电机运行相应设定的距离。

2.根据权利要求1所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，所述夹持部的上端设置有所述丝杆电机，所述丝杆电机的活动端设置有驱动齿轮；所述驱动丝杆的端部设置有与所述驱动齿轮啮合的从动齿轮；所述夹持部的上端设置有容纳所述从动齿轮的容纳槽，所述从动齿轮的上端露出所述容纳槽。

3.根据权利要求2所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，所述驱动丝杆的丝杆轴与所述拍照单元正对设置，且所述丝杆轴上贯穿设置有导线杆；所述夹持部背离设置有所述伸缩杆的一端设置有所述处理单元以及为其提供防护的防护罩，所述防护罩与所述夹持部可拆卸连接；所述导线杆一端穿入所述防护罩内；所述安装腔的内壁设置有安装所述拍照单元的横向的通孔，所述通孔连通所述安装腔，所述通孔内设置固定所述导线杆的固定架。

4.根据权利要求3所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，所述通孔的一端设置有配合所述拍照单元的拍摄镜头；所述通孔的开口处设置有对所述拍摄镜头进行防护的防护圈。

5.根据权利要求3所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，所述安装腔的内壁上设置有安装所述驱动丝杆的轴承座。

6.根据权利要求1-5任一所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，相套设的两个所述同心环中，外侧的所述同心环的内壁均匀分布设置有多个滑块，内侧的所述同心环外侧表面设置有与所述滑块对应的滑槽，所述滑槽内设置有连接所述滑块的所述弹性件。

7.一种多触点多级机械手夹爪应用方法，应用于如权利要求1-6任一所述的多触点多级机械手夹爪，其特征在于，实现方法如下：

夹持时，多个横移单元分别带动对应的夹臂移动合拢，同时夹臂的夹持部上的拍照单元进行对其正对的待夹持物体侧表面进行拍照，处理单元依据拍照信息进行比对分析获得物体的侧表面信息，并依据侧表面信息对应的压持力等级控制丝杆电机运行相应的时长；

丝杆电机带动驱动丝杆运行，带动挤压块朝向伸缩杆移动，当最外围的同心环接触伸缩杆后对伸缩杆提供一个弹性的压持力，进而对物体表面夹持时提供压持力；若此时丝杆电机继续运行，则次一级的同心环会移动接触新的伸缩杆，并对其进行提供一个弹性的压持力，形成一次触发动作，重复该触发动作至丝杆电机停止运行。

8.一种机械手，其特征在于，所述机械手上设置有如权利要求1-6任一所述的多触点多级机械手夹爪。

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