CN115319782A - 一种自锁组件、机械手指及机械手爪 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及机器人领域,具体而言,涉及一种自锁组件、机械手指及机械手爪,其中自锁组件包括:第一指节、第二指节、第一转轴、摩擦轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及锁轮滑块,第一指节与第二指节通过第一转轴铰接,摩擦轮安装在第一转轴上,第三连杆的一端与第一指节转动连接,第二连杆的一端与锁轮滑块转动连接,锁轮滑块滑动安装在第一指节上,可朝向或背离摩擦轮滑动,第一连杆的一端与第一转轴转动连接,第一连杆的另一端通过第二转轴与第二连杆的另一端和第三连杆的另一端转动连接,通过该结构使在抓取物体后第一指节与第二指节停止相对运动,并保持对物体的夹紧状态,从而提高了夹持稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及机器人领域,具体而言,涉及一种自锁组件、机械手指及机械手爪。
背景技术
目前机器人在各个领域应用广泛,对机器人末端执行器的适应性和灵巧性有更高的要求,目前机械手爪主要有全驱动和欠驱动两种,全驱动最接近人手的灵巧度,然而结构复杂,成本较高且难以控制,欠驱动机构牺牲一定的手指的灵巧度,利用较少的驱动实现多类物体的抓取,其具有结构简单,成本较低,易于控制等优点。
现有的欠驱动机械手爪分为耦合欠驱动和自适应欠驱动,耦合欠驱动机械手爪利用手指关节耦合运动来完成抓取,适应性较差,而自适应欠驱动机械手爪,虽然解决了耦合欠驱动机械手爪适应性较差的缺点,可以对不同形状的物体进行包络抓取,但是自适应欠驱动机械手爪中的关节运动顺序主要是由弹簧限制,易出现弹射现象导致抓取失败,抓取稳定性差。
针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种自锁组件、机械手指及机械手爪,旨在解决现有的欠驱动机械手爪抓取物体稳定性较差的问题。
第一方面,本申请提供了一种自锁组件,包括:第一指节、第二指节、第一转轴、摩擦轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及锁轮滑块,第一指节与第二指节通过第一转轴铰接,摩擦轮安装在第一转轴上,第三连杆的一端与第一指节转动连接,第二连杆的一端与锁轮滑块转动连接,锁轮滑块滑动安装在第一指节上,可朝向或背离摩擦轮滑动,第一连杆的一端与第一转轴转动连接,第一连杆的另一端与第二连杆的另一端和第三连杆的另一端通过第二转轴转动连接。
本申请提供的一种自锁组件,通过将摩擦轮安装在第一转轴上,当第一指节相对第二指节转动至第一指节接触到物体而受阻无法继续转动时,第一连杆继续转动将第二转轴向下压,使第二连杆与第三连杆将逐渐展开拉长,此时第二连杆将锁轮滑块朝摩擦轮的方向推动,当锁轮滑块与摩擦轮紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节与第二指节不再发生相对转动,此时完成第一指节与第二指节的自锁,通过本申请提供的一种自锁组件,使在第一指节接触到物体时锁定第一指节与第二指节的相对位置,实现第一指节相对第二指节的自锁。
可选地,本申请提供的一种自锁组件,还包括第一扭簧和第二扭簧,第一扭簧的一端与第一连杆固定连接,第一扭簧的另一端与第二指节固定连接,第二扭簧的一端与第三连杆固定连接,第二扭簧的另一端与第一指节固定连接。
本申请通过设置第一扭簧使在未抓取物体时,第一指节和第二指节保持张开的状态,夹取物体需要松开时,通过第一扭簧恢复可使第一指节和第二指节弹开从而将物体松开,通过设置第二扭簧,使在未抓取物体时,第三连杆与第一指节之间的夹角较大,锁轮滑块与摩擦轮之间的距离较远,不会影响抓取过程中第一指节与第二指节的相对运动,需要松开物体时,第二扭簧恢复使第三连杆与第一指节之间的夹角逐渐变大,从而使锁轮滑块逐渐远离摩擦轮,进而使第一指节和第二指节可张开而将物体松开。
可选地,本申请提供的一种自锁组件,第一扭簧的弹性系数大于第二扭簧的弹性系数。
本申请通过设置第一扭簧的弹性系数大于第二扭簧的弹性系数,使在抓取物体时,第一指节与第二指节将物体夹住的同时,锁轮滑块向摩擦轮滑动,直到锁轮滑块与摩擦轮紧密接触,从而固定第一指节与第二指节的相对位置,保证抓取物体的稳定性。
可选地,本申请提供的一种自锁组件,第一连杆上设置有直槽,第二转轴插入直槽中并可在直槽中滑动。
本申请通过设置直槽,使第二转轴可在直槽内滑动,防止第一连杆、第二连杆和第三连杆在转动时卡住无法转动。
可选地,本申请提供的一种自锁组件,锁轮滑块在靠近摩擦轮的一侧面为弧形曲面,且该弧形曲面可完全贴合在摩擦轮的外表面上。
本申请提出的一种自锁组件,通过将摩擦轮安装在第一转轴上,当第一指节相对第二指节转动至第一指节接触到物体而受阻无法继续转动时,第一连杆继续转动将第二转轴向下压,使第二连杆与第三连杆将逐渐展开拉长,此时第二连杆将锁轮滑块朝摩擦轮的方向推动,当锁轮滑块与摩擦轮紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节与第二指节不再发生相对转动,此时完成第一指节与第二指节的自锁,通过本申请提供的一种自锁组件,使在第一指节接触到物体时锁定第一指节与第二指节的相对位置,实现第一指节相对第二指节的自锁,同时设置第一扭簧和第二扭簧,使在松开物体时第一指节与第二指节可自动复位,通过该自锁组件,只要持续对第一连杆施力,锁轮滑块保持与摩擦轮紧密压紧,从而使机械手指持续保持抓紧不动的状态,提高抓取的稳定性,防止物体滑脱。
第二方面,本申请还提供了一种机械手指,包括第一方面提供的一种自锁组件,该机械手指还包括:第三指节,第三指节的一端与第二指节转动连接;
机械手指还包括连杆组件和第一拉杆,连杆组件安装在第二指节和第三指节上,连杆组件的一端与第一连杆转动连接,连杆组件的另一端与第一拉杆转动连接;
机械手指还包括:朝向调节机构,朝向调节机构与第三指节的另一端连接,用于调整第三指节的朝向。
本申请提供的机械手指,包括第一方面提供的自锁组件,第一拉杆通过连杆组件与自锁组件中的第一连杆转动连接,使第一拉杆运动时,带动连杆组件运动,从而带动第一指节与第二指节对物体的抓紧,同时带动自锁组件工作使第一指节与第二指节对物体的夹紧更稳定,该机械手指还包括朝向调节机构,用于调节机械手指前后左右四个方向上的摆动,使该机械手指适用于抓取各种形状的物体,保证抓取的稳定性。
可选地,本申请提供的一种机械手指,朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,张开调节机构与第三指节连接,控制第三指节的前后摆动以控制机械手指的前后摆动,摆动调节机构与第三指节连接,控制第三指节的左右摆动以控制机械手指的左右摆动。
第三方面,本申请还提供了一种机械手爪,包括支架,机械手爪包括多根如第二方面提出的机械手指,机械手爪还包括抓紧驱动机构和朝向调节驱动机构,抓紧驱动机构与第一拉杆转动连接,用于驱动第一拉杆在第三指节上的相对位移以使对应的机械手指弯曲,朝向调节驱动机构与朝向调节机构连接,用于驱动朝向调节机构改变与朝向调节机构连接的机械手指的第三指节的朝向。
本申请通过在第二方面提出的机械手指中的朝向调节机构以及自锁组件的一端增加驱动机构,实现自动调节机械手指对物体的抓取和松开,同时可自动调节机械手指的朝向,以更好地适应各种形状的物体的抓取,保证抓取的稳定性。
可选地,本申请提供的一种机械手爪,朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,张开调节机构与第三指节连接,控制第三指节的前后摆动以控制机械手指的前后摆动,摆动调节机构与第三指节连接,控制第三指节的左右摆动以控制机械手指的左右摆动,朝向调节驱动机构包括张开调节驱动机构和摆动调节驱动机构,摆动调节驱动机构与摆动调节机构连接,摆动调节驱动机构包括摆动驱动电机和驱动齿轮,驱动齿轮与摆动驱动电机的输出端固定连接,张开调节驱动机构与张开调节机构连接。
可选地,本申请提供的一种机械手爪,抓紧驱动机构包括用于驱动单个机械手指弯曲的单指抓紧驱动机构和/或用于驱动两个机械手指弯曲的双指抓紧驱动机构,双指抓紧驱动机构包括:双指抓紧电机、双指抓紧丝杆和第一双指滑块组件,双指抓紧电机的输出端与双指抓紧丝杆连接,第一双指滑块组件包括:第一双指滑块、第一平衡杆、第一平衡连杆、第二平衡连杆、第一升降滑块和第二升降滑块,双指抓紧丝杆穿过第一双指滑块使第一双指滑块可在双指抓紧丝杆上滑动,第一平衡杆转动安装在第一双指滑块上,第一平衡杆的一端与第一平衡连杆转动连接,第一平衡杆的另一端与第二平衡连杆转动连接,第一平衡连杆的另一端与第一升降滑块的一端转动连接,第二平衡连杆的另一端与第二升降滑块的一端转动连接,第一升降滑块的另一端以及第二升降滑块的另一端分别与两根机械手指的第一拉杆转动连接。
本申请通过设置双指抓紧驱动机构,通过一个驱动机构即可控制两个机械手指,且当其中一个机械手指与物体表面接触而保持不动时,另一个机械手指可继续运动,直到两个机械手指均稳定抓取物体。
本申请提供的一种机械手爪,通过单指抓紧驱动机构和/或双指抓紧驱动机构对机械手指进行驱动控制,其中双指抓紧驱动机构仅通过一个驱动电机即可控制两个机械手指进行抓取,且其中一个机械手指与物体表面接触而保持不动时,另一个机械手指不会停止运动,而是将继续对物体进行抓取直到两个机械手指均稳定抓取该物体,该方式即降低了机械手爪的制造成本,简化了机械手爪的结构,同时也保证了机械手爪对物体的抓取稳定性。
由上可知,本申请提出的一种自锁组件、机械手指及机械手爪,其中自锁组件通过将摩擦轮与第二指节固定连接,当第一指节接触到物体表面而被阻止继续相对第二指节转动时,第一连杆继续转动将第二转轴下压,使第二连杆与第三连杆将逐渐展开拉长,此时第二连杆将锁轮滑块朝摩擦轮的方向推动,当锁轮滑块与摩擦轮紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节与第二指节不再发生相对转动,此时完成第一指节与第二指节的自锁,同时设置第一扭簧和第二扭簧,使在松开物体时第一指节与第二指节可自动复位,通过本申请提供的一种自锁组件,使在抓到物体时锁定第一指节与第二指节的相对位置,防止物体从第一指节与第二指节之间滑脱,提高抓取稳定性,并通过设置单指驱动机构和双指驱动机构,使机械手指可完成多个方向上的动作,同时双指抓紧驱动机构中提出的第一平衡杆、第一平衡连杆以及第二平衡连杆,实现了当其中一个机械手指与物体表面接触而保持不动时另一个机械手指仍可继续运动,直至两个机械手指均完成对物体的夹取,提高了对不同形状物体夹取的稳定性。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种自锁组件的结构主视图。
图2为本申请实施例提供的一种自锁组件的结构俯视图。
图3为本申请实施例提供的一种自锁组件的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种机械手指的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的一种机械手指的爆炸示意图。
图6为本申请实施例提供的一种机械手爪的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的一种机械手爪的单指抓紧驱动机构和单指摆动驱动机构的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的一种机械手爪的单指张开驱动机构的结构示意图。
图9为本申请实施例提供的一种机械手爪的双指抓紧驱动机构和双指摆动驱动机构的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的一种机械手爪的双指张开驱动机构的结构示意图。
图11为本申请实施例提供的第三指节与摆动调节机构的连接结构示意图。
标号说明:100、自锁组件;110、第一指节;120、第二指节;130、第一转轴;131、第一扭簧;140、摩擦轮;150、第一连杆;160、第二连杆;170、第三连杆;180、锁轮滑块;190、第二转轴;191、第二扭簧;200、机械手指;210、第三指节;220、第一拉杆;231、摆动支架;232、摆动转轴;233、摆动齿轮;241、第四连杆;242、第一连接块;243、第五连杆;244、第二连接块;251、第三连接块;252、第二拉杆;300、机械手爪;310、支架;321、单指抓紧驱动电机;322、单指抓紧驱动丝杆;323、第一丝杆滑块;331、双指抓紧电机;332、双指抓紧丝杆;3331、第一双指滑块;3332、第一平衡杆;3333、第一平衡连杆;3334、第二平衡连杆;3335、第一升降滑块;3336、第二升降滑块;341、单指张开驱动电机;342、单指张开驱动丝杆;343、第二丝杆滑块;351、双指张开电机;352、双指张开丝杆;3531、第二双指滑块;3532、第二平衡杆;3533、第三平衡连杆;3534、第四平衡连杆;3535、第三升降滑块;3536、第四升降滑块;361、单指摆动电机;362、单指驱动齿轮;371、双指摆动电机;372、双指驱动齿轮;373、双指驱动副齿轮。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一方面,参考图1、图2和图3,图1为本申请提供的一种自锁组件的结构主视图,图2为本申请实施例提供的一种自锁组件的结构俯视图,图3为本申请实施例提供的一种自锁组件的结构示意图,图1、图2和图3所示的自锁组件,包括:第一指节110、第二指节120、第一转轴130、摩擦轮140、第一连杆150、第二连杆160、第三连杆170以及锁轮滑块180,第一指节110与第二指节120通过第一转轴130铰接,摩擦轮140与第二指节120固定连接,第三连杆170的一端与第一指节110转动连接,第二连杆160的一端与锁轮滑块180转动连接,锁轮滑块180滑动安装在第一指节110上,可朝向或背离摩擦轮140滑动,第一连杆150的一端与第一转轴130转动连接,第一连杆150的另一端通过第二转轴190与第二连杆160的另一端和第三连杆170的另一端转动连接。
具体地,第一指节110与第二指节120具有安装槽,用于安装摩擦轮140、第一连杆150、第二连杆160、第三连杆170以及锁轮滑块180,第一指节110与第二指节120通过第一转轴130铰接,使第一指节110可相对第二指节120转动,同时摩擦轮140与第二指节120固定连接,即第一转轴130、第二指节120以及摩擦轮140始终保持相对静止,在未抓取物体时,第一指节110可相对第一转轴130、第二指节120以及摩擦轮140转动。
具体地,在第一指节110的安装槽中设置有锁轮滑块180,锁轮滑块180可在安装槽中滑动,锁轮滑块180与第二连杆160的一端转动连接,第二连杆160的另一端通过第二转轴190与第三连杆170的一端转动连接,第三连杆170的另一端与第一指节110转动连接,第一连杆150相对第一指节110转动而带动第二连杆160和第三连杆170转动时,锁轮滑块180可在第一指节110的安装槽中进行滑动。
具体地,第一连杆150的一端与第二连杆160和第三连杆170通过第二转轴190转动连接,第一连杆150的另一端与第一转轴130转动连接,具体地,在第一指节110未接触到物体表面时,第一连杆150的转动带动第一指节110相对第二指节120转动,此时第二连杆160与第三连杆170为收起状态,锁轮滑块180距离摩擦轮140距离较远,当第一指节110接触到物体表面,第一指节110转动受阻,第一指节110不再相对第二指节120转动,此时若第一连杆150继续转动将第二转轴190向下压,第二连杆160与第三连杆170将展开拉长,此时锁轮滑块180在第二连杆160和第三连杆170拉直的作用下朝摩擦轮140的方向滑动,直到锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合,此时第一指节110与第二指节120停止相对运动,完成夹紧物体后的自锁功能,通过该自锁组件,只要保持对第一连杆150的施力,第一指节110与第二指节120的相对位置就能保持不变,锁定第一指节110与第二指节120的转动角度,防止物体弹射以及第一指节110和第二指节120弯曲过度。
本申请实施例中的自锁组件,通过将摩擦轮140安装在第一转轴130上,当第一指节110相对第二指节120转动至第一指节110接触到物体而受阻无法继续转动时,第一连杆150继续转动将第二转轴190向下压,使第二连杆160与第三连杆170将逐渐展开拉长,此时第二连杆160将锁轮滑块180朝摩擦轮140的方向推动,当锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节110与第二指节120不再发生相对转动,此时完成第一指节110与第二指节120的自锁,通过本申请提供的一种自锁组件,使在第一指节110接触到物体时锁定第一指节110与第二指节120的相对位置,实现第一指节110相对第二指节120的自锁,通过设置该自锁组件100,使机械手爪在抓住物体时,只要持续对第一连杆150施力,锁轮滑块180保持与摩擦轮140紧密压紧,从而使机械手指持续保持抓紧不动的状态,提高抓取的稳定性,防止物体滑脱。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种自锁组件,还包括第一扭簧131和第二扭簧191,第一扭簧131的一端与第一连杆150固定连接,第一扭簧131的另一端与第二指节120固定连接,第二扭簧191的一端与第三连杆170固定连接,第二扭簧191的另一端与第一指节110固定连接。
具体地,在第一连杆150和第二指节120上设置有用于与第一扭簧131连接的安装孔,第三连杆170和第一指节110上设置有用于与第二扭簧191连接的安装孔,当向第一连杆150和第二指节120施力使第一连杆150和第二指节120相互转动时,第一扭簧131受力压缩,当撤去外力时,第一扭簧131复原,使第一指节110和第二指节120恢复至施力前的状态,同理,当向第三连杆170和第一指节110施力使第三连杆170和第一指节110相互转动时,第二扭簧191受力压缩,当撤去外力时,第二扭簧191复原,使第三连杆170和第一指节110恢复至施力前的状态,即通过设置第一扭簧131和第二扭簧191,实现了在撤去外力时,解除自锁状态,使第一指节110、第二指节120和锁轮滑块180恢复施力前的状态。
优选地,在未进行物体的夹取时,第一连杆150与第二指节120之间的夹角为180°,使在夹取物体时,物体不会被第一指节110所阻挡,第三连杆170与第一指节110之间的角度需要较大,即锁轮滑块180与摩擦轮140之间的距离较大,使第一指节110与第二指节120在夹住物体后通过自锁组件将第一指节110和第二指节120锁定,从而提高夹取的稳定性。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种自锁组件,第一扭簧131的弹性系数大于第二扭簧191的弹性系数。
具体地,在对物体进行夹取时,应使第一指节110与第二指节120先将物体进行夹取,完成夹取后再对第一指节110与第二指节120进行锁定,因此优选地,在本实施例中,第一扭簧131的弹性系数大于第二扭簧191的弹性系数,使在夹紧物体的过程中无需继续施加较大的力即可使锁轮滑块180朝向摩擦轮140滑动至紧密贴合以实现自锁功能。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种自锁组件,第一连杆150上设置有直槽,第二转轴190插入直槽中并可在直槽中滑动。
具体地,在对物体进行夹取时,第一连杆150转动带动第二转轴190下压使第二连杆160与第三连杆170展开拉直,由于第三连杆170与第一指节110的连接处的位置固定,在第二转轴190下压的过程中,可能会发生卡死而使第二转轴190无法下压的问题,因此,参照图3,在本申请中,需要在第一连杆150上设置有直槽,使第二转轴190在下压过程中可在直槽内滑动,避免卡死而影响自锁功能。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种自锁组件,锁轮滑块180在靠近摩擦轮140的一侧面为弧形曲面,且该弧形曲面可完全贴合在摩擦轮140的外表面上。
具体地,本申请通过锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合产生的摩擦力使第一指节110相对于第二指节120停止运动从而实现自锁功能,因此优选地,在本实施例中,锁轮滑块180与摩擦轮140贴合的面的形状设置为弧形曲面,使该弧形曲面可完全贴合在摩擦轮140的外表面,提高锁轮滑块180与摩擦轮140接触的稳定性。
进一步地,在锁轮滑块180的弧形曲面上可设置一层阻力层,提高锁轮滑块180与摩擦轮140接触的稳定性的同时通过提高摩擦系数从而提高锁轮滑块180与摩擦轮140贴合时的摩擦力,可选地,阻力层的材料可以为橡胶或砂纸。
本实施例通过设置自锁组件100,当第一指节110相对第二指节120转动至第一指节110接触到物体而受阻无法继续转动时,第一连杆150继续转动将第二转轴190向下压,使第二连杆160与第三连杆170将逐渐展开,此时第二连杆160将锁轮滑块180朝摩擦轮140的方向推动,当锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节110与第二指节120不再发生相对转动,此时完成第一指节110与第二指节120的自锁,通过本申请提供的一种自锁组件,使在第一指节110接触到物体时锁定第一指节110与第二指节120的相对位置,实现第一指节110相对第二指节120的自锁,同时设置第一扭簧131和第二扭簧191,使在松开物体时第一指节110与第二指节120可自动复位,通过将该自锁组件100应用在机械手爪上,在机械手爪抓住物体时,只要持续对第一连杆150施力,锁轮滑块180保持与摩擦轮140紧密压紧,从而使机械手指持续保持抓紧不动的状态,提高抓取的稳定性,防止物体滑脱。
第二方面,参考图4和图5,图4为本申请实施例提供的一种机械手指的结构示意图,图5为本申请实施例提供的一种机械手指的爆炸示意图,图4和图5所示的一种机械手指,包括第一方面提供的一种自锁组件100,该机械手指200还包括:第三指节210,第三指节210的一端与第二指节120转动连接;
机械手指200还包括连杆组件和第一拉杆220,连杆组件安装在第二指节120和第三指节210上,连杆组件的一端与第一连杆150转动连接,连杆组件的另一端与第一拉杆220转动连接;
机械手指200还包括:朝向调节机构,朝向调节机构与第三指节210的另一端连接,用于调整第三指节210的朝向。
具体地,在机械手指200进行抓取工作时,机械手指200的三个指节均进行动作,即机械手指200的三个指节协同进行工作以完成对物体的抓取。
具体地,机械手指200包括三根依次转动连接的指节,其中第三指节210也设置有安装槽,连杆组件与第一连杆150设置在安装槽内,连杆组件的一端与第一连杆150转动连接,连杆组件的另一端与第一拉杆220的一端连接,使第一拉杆220受力运动时,带动连杆组件运动,从而推动自锁组件100中的第一连杆150绕着第一转轴130转动,进而带动第二转轴190下压使锁轮滑块180朝摩擦轮140滑动最终将摩擦轮140锁死,完成机械手指200对物体的夹紧并自锁。
进一步地,在一些实施例中,当第二指节120先接触到物体表面时,第二指节120运动受限而保持静止,此时第一连杆150继续受推力转动而将第二转轴190向下压,使第一指节110继续转动直到第一指节110接触到物体表面而静止,第一指节110运动受限而保持静止后,第一连杆150继续受推力转动,将第二转轴190继续下压,此时由于第一指节110保持静止,则当第二转轴190受力下压时,第二连杆160和第三连杆170受力展开拉长,从而使锁轮滑块180朝着摩擦轮140滑动,直到锁轮滑块180与摩擦轮140紧密接触而将摩擦轮140锁住,此时只需持续对第一连杆150施力,则第一指节110与第二指节120将保持不动,从而保持对物体的抓紧状态。
在另一些实施例中,若为第一指节110先接触到物体表面,则当第一连杆150受推力转动而将第二转轴190向下压时,由于第一指节110已经接触到物体而保持不动,则此时当第二转轴190下压,第二连杆160和第三连杆170受力展开拉长,从而使锁轮滑块180朝着摩擦轮140滑动,直到锁轮滑块180与摩擦轮140紧密接触而将摩擦轮140锁住,此时只需持续对第一连杆150施力,则第一指节110与第二指节120将保持不动,从而保持对物体的抓紧状态,通过该方案可实现对物体的指尖抓取,同时通过自锁组件100可以提高指尖抓取的稳定性。
具体地,连杆组件包括依次转动连接的第四连杆241、第一连接块242、第五连杆243和第二连接块244,其中第一连接块242与第二连接块244结构相同,均为V型结构,在第一连接块242与第二连接块244的两端和弯折处各设置有安装孔,第四连杆241的一端与第一连杆150转动连接,第四连杆241的另一端与第一连接块242的一端转动连接,第一连接块242的另一端与第五连杆243的一端转动连接,第一连接块242弯折处的安装孔通过第三转轴与第二指节120和第三指节210转动连接,第五连杆243的另一端与第二连接块244的弯折处的安装孔转动连接,第二连接块244的一端与第一拉杆220的一端转动连接,第二连接块244的另一端通过第四转轴与第三指节210转动连接,当第一拉杆220拉动连杆组件时,第二连接块244绕着第四转轴逆时针转动,此时第五连杆243拉动第一连接块242,使第一连接块242绕着第三转轴顺时针转动,此时第四连杆241对第一连杆150产生一个推力,在第一指节110未接触到物体表面时驱动第一指节110相对于第二指节120转动(驱动机械手指200弯曲),而在第一指节110接触到物体表面而不与第二指节120相对转动时(机械手指200无法继续弯曲时),驱动第一连杆150继续转动,将第二转轴190下压,从而使第二连杆160与第三连杆170展开拉直成一条水平直线,推动锁轮滑块180朝摩擦轮140的方向滑动,直到锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合。
具体地,第一连杆150在靠近第二指节120的一端设置有两个安装孔,其中一个安装孔的位置比另一安装孔的位置更高,且更接近第二指节120,该安装孔与第四连杆241转动连接,另一安装孔则通过第一转轴130与第一指节110和第二指节120转动连接,该结构可保证在连杆组件推动第一连杆150时,第一连杆150绕着第一转轴130顺时针转动。
本申请实施例中的机械手指,包括第一方面提供的自锁组件100,第一拉杆220通过连杆组件与自锁组件100中的第一连杆150转动连接,使第一拉杆220运动时,带动连杆组件运动,从而带动第一指节110与第二指节120对物体的抓紧,同时带动自锁组件100工作使第一指节110与第二指节120对物体的夹紧更稳定,该机械手指200还包括朝向调节机构,用于调节机械手指200前后左右四个方向上的摆动,使该机械手指200适用于抓取各种形状的物体,保证抓取的稳定性。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种机械手指,朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,张开调节机构与第三指节210连接,控制第三指节210的前后摆动以控制机械手指200的前后摆动,摆动调节机构与第三指节210连接,控制第三指节210的左右摆动以控制机械手指200的左右摆动。
具体地,在机械手指200运动过程中,至少由自锁组件100和朝向调节机构中的张开调节机构协同进行抓取工作,使机械手指200中的三个指节协同动作完成抓紧物体的动作,摆动调节机构用于在针对不同形状物体进行抓取时调节机械手指200之间的距离,即摆动调节机构主要用于调节机械手指200的抓取姿态,以适应不同形状物体的抓取,因此摆动调节机构可不参与抓取过程。
具体地,张开调节机构包括第三连接块251以及第二拉杆252,第三连接块251的一端固定连接在第三指节210上,第三连接块251的另一端与第二拉杆252的一端转动连接,当第二拉杆252受推力推向第三连接块251时,第三连接块251相对于第二拉杆252做逆时针旋转,此时第三指节210相对于第二拉杆252也做逆时针旋转,最终带动整个机械手指200张开,反之,当第二拉杆252受拉力时,第三连接块251带动第三指节210做顺时针旋转,带动整个机械手指200收紧,即通过张开调节机构可控制机械手指200前后摆动。
具体地,参照图11,图11为本申请实施例提供的第三指节与摆动调节机构的连接结构示意图,其中,摆动调节机构包括依次固定连接的摆动支架231、摆动转轴232和摆动齿轮233,摆动支架231与第三指节210铰接,使第三指节210可以在摆动支架231上前后摆动,同时当摆动支架231转动,第三指节210也会随之左右摆动。
第三方面,参考图6,图6为本申请提供的一种机械手爪的结构示意图,图6所示的一种机械手爪,包括支架310,机械手爪300还包括多根如第二方面提出的机械手指200,机械手爪300还包括抓紧驱动机构和朝向调节驱动机构,抓紧驱动机构与第一拉杆220转动连接,用于驱动第一拉杆220在第三指节210上的相对位移以使对应的机械手指200弯曲,朝向调节驱动机构与朝向调节机构连接,用于驱动朝向调节机构改变与朝向调节机构连接的机械手指的第三指节210的朝向。
本申请实施例中的机械手爪,通过在第二方面提出的机械手指200中的朝向调节机构以及自锁组件的一端增加驱动机构,实现自动调节机械手指200对物体的抓取和松开,同时可自动调节机械手指200的朝向,以更好地适应各种形状的物体的抓取,保证抓取的稳定性。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种机械手爪,朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,张开调节机构与第三指节210连接,控制第三指节210的前后摆动以控制机械手指的前后摆动,摆动调节机构与第三指节210连接,控制第三指节210的左右摆动以控制机械手指的左右摆动,朝向调节驱动机构包括张开调节驱动机构和摆动调节驱动机构,摆动调节驱动机构与摆动调节机构连接,摆动调节驱动机构包括摆动驱动电机和驱动齿轮,驱动齿轮与摆动驱动电机的输出端固定连接,张开调节驱动机构与张开调节机构连接。
具体地,摆动调节驱动机构中的驱动齿轮与摆动调节机构中的摆动齿轮233啮合,摆动调节机构中的摆动转轴232穿过支架310并与支架310旋转连接,在本实施例中,摆动驱动电机设置在支架310内表面,驱动齿轮与摆动调节机构中的摆动齿轮233啮合,当摆动驱动电机工作,驱动齿轮转动,带动摆动齿轮233转动,由于摆动齿轮233与摆动转轴232与摆动支架231固定连接,摆动支架231也会随之转动,因此与摆动支架231连接的第三指节210也会随之转动,从而实现摆动调节驱动机构控制第三指节210左右摆动。
在一些优选的实施方式中,本申请提供的一种机械手爪,抓紧驱动机构包括用于驱动单个机械手指200弯曲的单指抓紧驱动机构和/或用于驱动两个机械手指200弯曲的双指抓紧驱动机构,双指抓紧驱动机构包括:双指抓紧电机331、双指抓紧丝杆332和第一双指滑块组件,双指抓紧电机331的输出端与双指抓紧丝杆332连接,第一双指滑块组件包括:第一双指滑块3331、第一平衡杆3332、第一平衡连杆3333、第二平衡连杆3334、第一升降滑块3335和第二升降滑块3336,双指抓紧丝杆332与第一双指滑块3331通过螺纹连接,使第一双指滑块3331可在双指抓紧丝杆332上滑动,第一平衡杆3332转动安装在第一双指滑块3331上,第一平衡杆3332的一端与第一平衡连杆3333转动连接,第一平衡杆3332的另一端与第二平衡连杆3334转动连接,第一平衡连杆3333的另一端与第一升降滑块3335的一端转动连接,第二平衡连杆3334的另一端与第二升降滑块3336的一端转动连接,第一升降滑块3335的另一端以及第二升降滑块3336的另一端分别与两根机械手指200的第一拉杆220转动连接,第一升降滑块3335与第二升降滑块3336与支架310的外表面滑动连接,通过设置第一双指滑块组件,在其中一个机械手指200抓住物体并完成自锁后,双指抓紧电机331继续工作,另一只机械手指200继续进行弯曲抓紧的动作,此时与完成自锁的机械手指200连接的第一升降滑块3335固定不动,第一双指滑块3331继续向上滑动,则第一平衡连杆3333将推动第二升降滑块3336继续向上滑动,推动另一个机械手指200抓住物体直到完成自锁,此时两个机械手指200均固定不动,完成对物体的抓紧。
具体地,支架310的外表面为支架310朝向外侧的面,支架310的内表面为朝向机械手爪内部的面。
具体地,机械手爪300上设置有多个机械手指200,需要设置多个驱动机构,在本实施例中,为简化机械手爪300的结构,提出了一种双指抓紧驱动机构,通过一个电机驱动两个机械手指200的运动,在本实施例中,一个机械手爪300上设置有三个机械手指200,需要通过一个单指驱动机构和一个双指驱动机构对机械手指200进行控制,单指驱动机构包括:单指抓紧驱动机构、单指张开驱动机构和单指摆动驱动机构;双指驱动机构包括:双指抓紧驱动机构、双指张开驱动机构和双指摆动驱动机构。
具体地,单指抓紧驱动机构和单指张开驱动机构的结构组成相同,在本实施例中,单指抓紧驱动机构设置在支架310的外表面,单指张开驱动机构设置在支架310内表面。
具体地,参照图7,图7为本申请实施例提供的一种机械手爪的单指抓紧驱动机构和单指摆动驱动机构的结构示意图,图7中的单指抓紧驱动机构包括:单指抓紧驱动电机321、单指抓紧驱动丝杆322以及第一丝杆滑块323,单指抓紧驱动电机321固定安装在支架310的外表面,单指抓紧驱动电机321的输出端与单指抓紧驱动丝杆322固定连接,单指抓紧驱动丝杆322穿过第一丝杆滑块323,使第一丝杆滑块323可在单指抓紧驱动丝杆322上滑动,第一丝杆滑块323上设置有拉杆连接部,用于与第一拉杆220转动连接,从而将单指抓紧驱动机构与机械手指200连接,在单指抓紧驱动电机321工作时,单指抓紧驱动丝杆322转动,单指抓紧驱动丝杆322上的第一丝杆滑块323沿单指抓紧驱动丝杆322的延伸方向向上滑动,对第一拉杆220产生推力,使机械手指200中的第一指节110与第二指节120抓紧物体并实现自锁。
优选地,为保证第一丝杆滑块323在单指抓紧驱动丝杆322上稳定滑动,在单指抓紧驱动丝杆322的两侧设置滑动导轨,第一丝杆滑块323的两端穿过滑动导轨,限制第一丝杆滑块323在除竖直方向外的滑动。
具体地,参照图8,图8为本申请实施例提供的一种机械手爪的单指张开驱动机构的结构示意图,图8中的单指张开驱动机构与单指抓紧驱动机构的结构组成相同,即单指张开驱动机构包括:单指张开驱动电机341、单指张开驱动丝杆342以及第二丝杆滑块343,单指张开驱动电机341固定安装在支架310的内表面,单指张开驱动电机341的输出端与单指张开驱动丝杆342固定连接,单指张开驱动丝杆342穿过第二丝杆滑块343,使第二丝杆滑块343可在单指张开驱动丝杆342上滑动,第二丝杆滑块343上设置有拉杆连接部,用于与第二拉杆252转动连接,从而将单指张开驱动机构与机械手指200连接,在单指张开驱动电机341工作时,单指张开驱动丝杆342转动,单指张开驱动丝杆342上的第二丝杆滑块343沿单指张开驱动丝杆342的延伸方向滑动,对第二拉杆252产生推力,使第三指节210相对于支架310向外张开。
具体地,参照图7,图7为本申请实施例提供的一种机械手爪的单指抓紧驱动机构和单指摆动驱动机构的结构示意图,上述的摆动调节驱动机构即为单指摆动驱动机构,即图7中的单指摆动驱动机构包括:单指摆动电机361和单指驱动齿轮362,单指驱动齿轮362与单指摆动电机361的输出端固定连接,单指驱动齿轮362与摆动调节机构中的摆动齿轮233啮合,摆动调节机构中的摆动转轴232穿过支架310并与支架310旋转连接,在本实施例中,单指摆动电机361设置在支架310内表面,单指驱动齿轮362与摆动调节机构中的摆动齿轮233啮合,当单指摆动电机361工作,单指驱动齿轮362转动,带动摆动齿轮233转动,由于摆动齿轮233与摆动转轴232与摆动支架231固定连接,摆动支架231也会随之转动,因此与摆动支架231连接的第三指节210也会随之转动,从而实现单指摆动驱动机构控制第三指节210左右摆动。
具体地,双指抓紧驱动机构和双指张开驱动机构的结构组成相同,在本实施例中,双指抓紧驱动机构设置在支架310的外表面,双指张开驱动机构设置在支架310的内表面。
具体地,参照图9,图9为本申请实施例提供的一种机械手爪的双指抓紧驱动机构和双指摆动驱动机构的结构示意图,图9中的双指抓紧驱动机构包括双指抓紧电机331、双指抓紧丝杆332和第一双指滑块组件,双指抓紧电机331固定连接在支架310的外表面,双指抓紧电机331的输出端与双指抓紧丝杆332连接,第一双指滑块组件包括:第一双指滑块3331、第一平衡杆3332、第一平衡连杆3333、第二平衡连杆3334、第一升降滑块3335和第二升降滑块3336,双指抓紧丝杆332穿过第一双指滑块3331使第一双指滑块3331可在双指抓紧丝杆332上滑动,第一平衡杆3332转动安装在第一双指滑块3331上,第一平衡杆3332的一端与第一平衡连杆3333转动连接,第一平衡杆3332的另一端与第二平衡连杆3334转动连接,第一平衡连杆3333的另一端与第一升降滑块3335的一端转动连接,第二平衡连杆3334的另一端与第二升降滑块3336的一端转动连接,第一升降滑块3335的另一端以及第二升降滑块3336的另一端分别与两根机械手指200的第一拉杆220转动连接,通过设置第一平衡杆3332、第一平衡连杆3333以及第二平衡连杆3334,实现了当其中一个机械手指200完成物体的夹取后另一个机械手指200仍可继续运动,直至两个机械手指200均完成对物体的夹取,提高了对不同形状物体夹取的稳定性。
具体地,参照图10,图10为本申请实施例提供的一种机械手爪的双指张开驱动机构的结构示意图,双指抓紧驱动机构和双指张开驱动机构的结构组成相同,即图10中的双指张开驱动机构包括双指张开电机351、双指张开丝杆352和第二双指滑块组件,双指张开电机351固定连接在支架310的内表面,双指张开电机351的输出端与双指张开丝杆352连接,第二双指滑块组件包括:第二双指滑块3531、第二平衡杆3532、第三平衡连杆3533、第四平衡连杆3534、第三升降滑块3535和第四升降滑块3536,双指张开丝杆352穿过第二双指滑块3531使第二双指滑块3531可在双指张开丝杆352上滑动,第二平衡杆3532转动安装在第二双指滑块3531上,第二平衡杆3532的一端与第三平衡连杆3533转动连接,第二平衡杆3532的另一端与第四平衡连杆3534转动连接,第三平衡连杆3533的另一端与第三升降滑块3535的一端转动连接,第四平衡连杆3534的另一端与第四升降滑块3536的一端转动连接,第三升降滑块3535的另一端以及第四升降滑块3536的另一端分别与两根机械手指200的第二拉杆252转动连接,实现在双指张开电机351工作时,第二双指滑块3531向下滑动,两根机械手指200同时夹紧的动作,第三升降滑块3535与第四升降滑块3536与支架310的内表面滑动连接,通过设置第二双指滑块组件,在其中一个机械手指200与物体表面接触后,该机械手指200固定不动,与该机械手指200连接的第三升降滑块3535也固定不动,由于物体表面形状规则,另一机械手指200还未接触到物体表面,双指张开电机351继续工作,第二双指滑块3531继续向下滑动,则第四平衡连杆3534将拉动第四升降滑块3536继续向下滑动,另一只机械手指200继续进行夹紧直到该机械手指200接触到物体表面,当该机械手指200接触到物体表面,两个机械手指200均固定不动,完成对物体的夹紧。
优选地,为了使第一升降滑块3335与第二升降滑块3336在支架310上稳定升降滑动,在本实施例中,在支架310上固定连接有第一升降滑槽和第二升降滑槽,第一升降滑块3335安装在第一升降滑槽内,第二升降滑块3336安装在第二升降滑槽内,提高第一升降滑块3335和第二升降滑块3336的滑动稳定性,相同地,为了使第三升降滑块3535与第四升降滑块3536在支架310上稳定升降滑动,在本实施例中,在支架310上固定连接有第三升降滑槽和第四升降滑槽,第三升降滑块3535安装在第三升降滑槽内,第四升降滑块3536安装在第四升降滑槽内,提高第三升降滑块3535和第四升降滑块3536的滑动稳定性。
具体地,双指张开驱动机构中,第三升降滑块3535与第四升降滑块3536分别与两个机械手指200的第二拉杆252转动连接,使双指张开电机351工作时,对第二拉杆252施加推力,使两个机械手指200的第三指节210相对于支架310而言向外张开。
具体地,参照图9,图9为本申请实施例提供的一种机械手爪的双指抓紧驱动机构和双指摆动驱动机构的结构示意图,图9中的双指摆动驱动机构包括:双指摆动电机371、双指驱动齿轮372和双指驱动副齿轮373,双指摆动电机371的输出端与双指驱动齿轮372固定连接,双指驱动齿轮372与双指驱动副齿轮373啮合,当通过双指摆动电机驱动两根机械手指200进行摆动时,双指驱动齿轮372其中一个机械手指200的摆动齿轮233啮合,双指驱动副齿轮373与另一个机械手指200的摆动齿轮233啮合,实现当双指摆动电机工作时,双指驱动齿轮372与双指驱动副齿轮373同步转动,带动两根机械手指200靠近或远离。
优选地,为防止两个机械手指200相向摆动时产生碰撞,在本实施例中,摆动齿轮233选用扇形齿轮,若双指摆动电机失控,双指驱动齿轮372与双指驱动副齿轮373持续转动,双指驱动齿轮372与双指驱动副齿轮373超过与摆动齿轮233的啮合区域时,两个机械手指200不再继续摆动。
优选地,由于机械手指200可进行前后左右方向上的摆动,为提高整个机械手爪300的运动稳定性,在本实施例中,第一拉杆220和第二拉杆252选用球头拉杆进行连接,保证机械手爪300可完成在各个方向上的动作。
本实施例提出的机械手爪,通过单指抓紧驱动机构和/或双指抓紧驱动机构对机械手指200进行驱动控制,其中双指抓紧驱动机构仅通过一个驱动电机即可控制两个机械手指200进行抓取,且其中一个机械手指200抓取稳定后,另一个机械手指200不会停止运动,而是将继续对物体进行抓取直到两个机械手指200均稳定抓取该物体,该方式即降低了机械手爪300的制造成本,简化了机械手爪300的结构,同时也保证了机械手爪300对物体的抓取稳定性。
由上可知,本申请提出的一种自锁组件、机械手指及机械手爪,其中自锁组件100通过将摩擦轮140与第二指节120固定连接,当第一指节110转动至与物体表面接触时,第一指节110被阻止继续转动,而停止相对第二指节120进行转动,此时第一连杆150继续转动,使第二连杆160与第三连杆170将逐渐展开拉长,此时第二连杆160将锁轮滑块180朝摩擦轮140的方向推动,当锁轮滑块180与摩擦轮140紧密贴合时,由于摩擦力的作用第一指节110与第二指节120不再发生相对转动,此时完成第一指节110与第二指节120的自锁,同时设置第一扭簧131和第二扭簧191,使在松开物体时第一指节110与第二指节120可自动复位,通过本申请提供的一种自锁组件100,使在抓到物体时锁定第一指节110与第二指节120的相对位置,防止物体从第一指节110与第二指节120之间滑脱,提高抓取稳定性,并通过设置单指驱动机构和双指驱动机构,使机械手指200可完成多个方向上的动作,同时双指抓紧驱动机构中提出的第一平衡杆3332、第一平衡连杆3333以及第二平衡连杆3334,实现了当其中一个机械手指200完成物体的夹取后另一个机械手指200仍可继续运动,直至两个机械手指200均完成对物体的夹取,提高了对不同形状物体夹取的稳定性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自锁组件,其特征在于,所述自锁组件包括:第一指节(110)、第二指节(120)、第一转轴(130)、摩擦轮(140)、第一连杆(150)、第二连杆(160)、第三连杆(170)以及锁轮滑块(180),所述第一指节(110)与所述第二指节(120)通过所述第一转轴(130)铰接,所述摩擦轮(140)安装在所述第一转轴(130)上,所述第三连杆(170)的一端与所述第一指节(110)转动连接,所述第二连杆(160)的一端与所述锁轮滑块(180)转动连接,所述锁轮滑块(180)滑动安装在所述第一指节(110)上,可朝向或背离所述摩擦轮(140)滑动,所述第一连杆(150)的一端与所述第一转轴(130)转动连接,所述第一连杆(150)的另一端与所述第二连杆(160)的另一端通过第二转轴(190)和所述第三连杆(170)的另一端转动连接,当所述锁轮滑块(180)滑动至与所述摩擦轮(140)紧密贴合时,实现自锁组件的自锁。
2.根据权利要求1所述的一种自锁组件,其特征在于,所述自锁组件还包括第一扭簧(131)和第二扭簧(191),所述第一扭簧(131)的一端与所述第一连杆(150)固定连接,所述第一扭簧(131)的另一端与所述第二指节(120)固定连接,所述第二扭簧(191)的一端与所述第三连杆(170)固定连接,所述第二扭簧(191)的另一端与所述第一指节(110)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种自锁组件,其特征在于,所述第一扭簧(131)的弹性系数大于所述第二扭簧(191)的弹性系数。
4.根据权利要求1所述的一种自锁组件,其特征在于,所述第一连杆(150)上设置有直槽,所述第二转轴(190)插入所述直槽中并可在所述直槽中滑动。
5.根据权利要求1所述的一种自锁组件,其特征在于,所述锁轮滑块(180)在靠近所述摩擦轮(140)的一侧面为弧形曲面,且该弧形曲面可完全贴合在所述摩擦轮(140)的外表面上。
6.一种机械手指,其特征在于,所述机械手指包括如权利要求1-5任一项所述的一种自锁组件,所述机械手指还包括:第三指节(210),所述第三指节(210)的一端与所述第二指节(120)转动连接;
所述机械手指还包括连杆组件和第一拉杆(220),所述连杆组件安装在所述第二指节(120)和所述第三指节(210)上,所述连杆组件的一端与所述第一连杆(150)转动连接,所述连杆组件的另一端与所述第一拉杆(220)转动连接;
所述机械手指还包括:朝向调节机构,所述朝向调节机构与所述第三指节(210)的另一端连接,用于调整所述第三指节(210)的朝向。
7.根据权利要求6所述的一种机械手指,其特征在于,所述朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,所述张开调节机构与所述第三指节(210)连接,控制所述第三指节(210)的前后摆动以控制所述机械手指的前后摆动,所述摆动调节机构与所述第三指节(210)连接,控制所述第三指节(210)的左右摆动以控制所述机械手指的左右摆动。
8.一种机械手爪,包括支架(310),其特征在于,所述机械手爪还包括多根如权利要求6所述的机械手指,所述机械手爪还包括抓紧驱动机构和朝向调节驱动机构,所述抓紧驱动机构与所述第一拉杆(220)转动连接,用于驱动所述第一拉杆(220)在所述第三指节(210)上的相对位移以使对应的机械手指弯曲,所述朝向调节驱动机构与所述朝向调节机构连接,用于驱动所述朝向调节机构改变与所述朝向调节机构连接的所述机械手指的所述第三指节(210)的朝向。
9.根据权利要求8所述的一种机械手爪,其特征在于,所述朝向调节机构包括张开调节机构和摆动调节机构,所述张开调节机构与所述第三指节(210)连接,控制所述第三指节(210)的前后摆动以控制所述机械手指的前后摆动,所述摆动调节机构与所述第三指节(210)连接,控制所述第三指节(210)的左右摆动以控制所述机械手指的左右摆动,所述朝向调节驱动机构包括张开调节驱动机构和摆动调节驱动机构,所述摆动调节驱动机构与所述摆动调节机构连接,所述摆动调节驱动机构包括摆动驱动电机和驱动齿轮,所述驱动齿轮与所述摆动驱动电机的输出端固定连接,所述张开调节驱动机构与所述张开调节机构连接。
10.根据权利要求8所述的一种机械手爪,其特征在于,所述抓紧驱动机构包括用于驱动单个所述机械手指弯曲的单指抓紧驱动机构和/或用于驱动两个所述机械手指弯曲的双指抓紧驱动机构,所述双指抓紧驱动机构包括:双指抓紧电机(331)、双指抓紧丝杆(332)和第一双指滑块组件,所述双指抓紧电机(331)的输出端与所述双指抓紧丝杆(332)连接,所述第一双指滑块组件包括:第一双指滑块(3331)、第一平衡杆(3332)、第一平衡连杆(3333)、第二平衡连杆(3334)、第一升降滑块(3335)和第二升降滑块(3336),所述双指抓紧丝杆(332)穿过所述第一双指滑块(3331)使所述第一双指滑块(3331)可在所述双指抓紧丝杆(332)上滑动,所述第一平衡杆(3332)转动安装在所述第一双指滑块(3331)上,所述第一平衡杆(3332)的一端与所述第一平衡连杆(3333)转动连接,所述第一平衡杆(3332)的另一端与所述第二平衡连杆(3334)转动连接,所述第一平衡连杆(3333)的另一端与所述第一升降滑块(3335)的一端转动连接,所述第二平衡连杆(3334)的另一端与所述第二升降滑块(3336)的一端转动连接,所述第一升降滑块(3335)的另一端以及所述第二升降滑块(3336)的另一端分别与两根所述机械手指的所述第一拉杆(220)转动连接。
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