CN115366147A - 一种仿生锻炼用机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生锻炼用机械手，包括底座，底座底部固定连接若干条支撑腿，其底部开设有收纳槽，收纳槽内设置有定位机构，底座顶部固定连接导轨，导轨上放置有活动座，活动座顶部固定连接支架，其前端面与后端面均固定连接螺纹管，螺纹管内螺纹连接螺栓，导轨前端面和后端面表面开设有若干个定位槽，支架顶部固定连接壳体，壳体内固定连接液压缸，液压缸的输出轴底端固定连接升降板，升降板底部固定连接电机罩，电机罩内固定连接电机，电机的输出轴底端固定连接夹持机构。本发明可同时从多个角度对工件物体进行锁紧，夹持稳定，并且可根据需要随意调节夹持角度，此外，可根据需要移动该机械手的夹持点位置，使用范围广。

Description

一种仿生锻炼用机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其是一种仿生锻炼用机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

随着机器人技术及相关学科的飞速发展，仿生机械手的应用领域不断扩大，它可帮助代替人手实现生产生活的机械化和自动化，其极大程度的减少了危险事故的发生，提高了人们的生活质量。目前市面上的机械手种类很多，但一些机械手由于结构设计的原因，在夹持工件物体时难以同时从多个角度进行锁紧，使得夹持不够稳定，从而导致工件掉落继而引发安全隐患，并且夹持时，难以根据需要随意调节夹持角度，使得工件无法完全贴合在机械手的内壁，此外，现有的机械手大多只能在固定位置进行使用，难以随意移动，从而限制了其使用范围。

为此，我们提出一种仿生锻炼用机械手解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生锻炼用机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿生锻炼用机械手，包括底座，所述底座的底部固定连接有若干条支撑腿，每条所述支撑腿的底端均固定连接有垫脚，所述底座的底部开设有收纳槽，所述收纳槽内设置有定位机构，所述底座的顶部固定连接有导轨，所述导轨上放置有活动座，所述活动座的顶部固定连接有支架，其前端面与后端面均固定连接有螺纹管，所述螺纹管内螺纹连接有螺栓，所述导轨的前端面和后端面表面均开设有若干个与螺栓相配合的定位槽，所述支架为L形，其顶部一端固定连接有壳体，所述壳体内固定连接有液压缸，所述液压缸的输出轴底端贯穿支架并固定连接有升降板，所述升降板的底部固定连接有电机罩，所述电机罩内固定连接有电机，所述电机的输出轴底端贯穿电机罩的底部并固定连接有夹持机构；

所述夹持机构包括夹持仓，所述夹持仓固定连接在电机的输出轴底端，其横截面为圆形，且所述夹持仓的外壁固定连接有若干对固定座，每对所述固定座之间均设置有夹持爪，且每对所述固定座之间均固定连接有固定轴，所述固定轴贯穿夹持爪的顶端，所述夹持爪的底端内壁固定连接有一对连接座，所述连接座之间固定连接有连接轴，所述夹持仓的内部开设有夹持腔，所述夹持腔的内部固定连接有第二气缸，所述第二气缸的输出轴底端贯穿夹持仓的底部并固定连接有传动块，所述传动块的横截面为圆形，其侧壁固定连接有若干对传动座，所述传动座的数量与连接座相同，每对所述传动座之间均设置有连杆，且每对所述传动座之间均固定连接有传动轴，所述传动轴贯穿连杆的一端，所述连杆的另一端延伸至对应的连接座之间，所述连接轴贯穿连杆的另一端。

在进一步的实施例中，所述定位机构包括第一气缸，所述第一气缸固定连接在收纳槽内，其输出轴底端固定连接有定位板，所述定位板的底部固定连接有若干块防滑垫。

在进一步的实施例中，所述防滑垫为橡胶垫结构，并呈等距设置，且每块所述防滑垫的表面均刻有人字形防滑纹。

在进一步的实施例中，所述活动座的侧面为n字形，其内壁宽度与导轨的宽度相等，且所述活动座的顶部内壁固定连接有若干个滑块，所述导轨的顶部表面开设有若干个滑槽。

在进一步的实施例中，所述支架的侧壁固定连接有加固块，所述加固块为三角形块结构，其顶部固定连接在支架的顶部内壁。

在进一步的实施例中，所述夹持仓的顶部固定连接有若干个限位块，所述限位块为L形，并以夹持仓的圆心为中心呈环状设置，所述电机罩的外壁表面开设有限位槽，每个所述限位块的末端均插入至限位槽内。

在进一步的实施例中，所述夹持爪呈爪形，且所述夹持爪的底端内壁表面固定连接有一层防磨垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的夹持机构包括多个夹持爪，通过各个夹持爪可同时从多个角度对工件物体进行锁紧，从而有效提高了该机械手的夹持稳定性，以避免工件掉落而引发安全隐患，夹持爪呈爪形，且夹持爪的底端内壁表面固定连接有一层防磨垫，当夹持爪对工件物体进行夹持时，通过防磨垫可起到防磨保护的作用，以避免工件物体与夹持爪的侧壁直接接触而产生磨损，继而导致工件物体受损；

2、本发明中的夹持机构在对工件物体进行夹持时，通过驱动电机罩内的电机使其带动整个夹持机构转动，从而可根据需要调节夹持机构的夹持角度，以便使得工件物体的表面能够完全贴合在各个夹持爪的内壁，夹持仓转动时，各个限位块可绕着限位槽一起转动，此时通过限位块与限位槽之间的相互配合可对夹持仓进行限位，以便提高整个夹持机构的稳定性，从而防止夹持机构在调整角度时发生晃动和倾斜而影响夹持；

3、本发明中在进行夹持工作前，活动座可带动支架连同整个夹持机构一起沿着导轨的表面左右移动，从而可根据需要移动该机械手的夹持点位置，继而大大扩大了其使用范围，活动座移动时可带动滑块沿着滑槽一起滑动，此时通过滑块与滑槽之间的相互配合可对活动座进行限位，以便提高活动座的稳定性，从而防止其在移动位置时发生晃动，通过螺栓与定位槽之间的相互配合对夹持机构的位置进行固定；

4、本发明中在进行夹持工作时，通过驱动收纳槽内的第一气缸可带动定位板上下运动，当定位板与地面接触时，可起到定位的作用，以便将该机械手固定在地面，从而可有效提高该机械手的稳定性，以防止其在夹持工件物体时发生打滑和位移，定位板的底部固定连接有若干块防滑垫，当定位板与地面接触时，通过各块防滑垫可增大定位板与地面之间的摩擦力，以便提高定位板的抓地力，从而进一步提高该机械手的稳定性。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明中定位板与防滑垫的立体结构示意图；

图3为本发明的正面结构剖视图；

图4为本发明中定位机构的结构示意图；

图5为本发明中固定座与活动座的侧面结构剖视图；

图6为本发明中夹持机构的正面结构剖视图；

图7为本发明中夹持仓的俯视图。

图中：1、底座；2、支撑腿；3、垫脚；4、收纳槽；5、导轨；6、活动座；7、支架；8、螺纹管；9、螺栓；10、定位槽；11、壳体；12、液压缸；13、升降板；14、电机罩；15、电机；16、夹持仓；17、固定座；18、夹持爪；19、连接座；20、夹持腔；21、第二气缸；22、传动块；23、传动座；24、连杆；25、第一气缸；26、定位板；27、防滑垫；28、滑块；29、滑槽；30、加固块；31、限位块；32、限位槽；33、防磨垫。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种仿生锻炼用机械手，包括底座1，底座1的底部固定连接有若干条支撑腿2，每条支撑腿2的底端均固定连接有垫脚3，底座1的底部开设有收纳槽4，收纳槽4内设置有定位机构，底座1的顶部固定连接有导轨5，导轨5上放置有活动座6，活动座6的顶部固定连接有支架7，其前端面与后端面均固定连接有螺纹管8，螺纹管8内螺纹连接有螺栓9，导轨5的前端面和后端面表面均开设有若干个与螺栓9相配合的定位槽10，支架7为L形，其顶部一端固定连接有壳体11，壳体11内固定连接有液压缸12，液压缸12的输出轴底端贯穿支架7并固定连接有升降板13，升降板13的底部固定连接有电机罩14，电机罩14内固定连接有电机15，电机15的输出轴底端贯穿电机罩14的底部并固定连接有夹持机构；

夹持机构包括夹持仓16，夹持仓16固定连接在电机15的输出轴底端，其横截面为圆形，且夹持仓16的外壁固定连接有若干对固定座17，每对固定座17之间均设置有夹持爪18，且每对固定座17之间均固定连接有固定轴，固定轴贯穿夹持爪18的顶端，夹持爪18的底端内壁固定连接有一对连接座19，连接座19之间固定连接有连接轴，夹持仓16的内部开设有夹持腔20，夹持腔20的内部固定连接有第二气缸21，第二气缸21的输出轴底端贯穿夹持仓16的底部并固定连接有传动块22，传动块22的横截面为圆形，其侧壁固定连接有若干对传动座23，传动座23的数量与连接座19相同，每对传动座23之间均设置有连杆24，且每对传动座23之间均固定连接有传动轴，传动轴贯穿连杆24的一端，连杆24的另一端延伸至对应的连接座19之间，连接轴贯穿连杆24的另一端。

请参阅图4，考虑到机械手在夹持工件物体时，容易产生晃动和位移，定位机构包括第一气缸25，第一气缸25固定连接在收纳槽4内，其输出轴底端固定连接有定位板26，定位板26的底部固定连接有若干块防滑垫27，通过驱动第一气缸25可带动定位板26上下运动，当定位板26与地面接触时，可起到定位的作用，以便将该机械手固定在地面，从而可有效提高该机械手的稳定性，以防止其在夹持工件物体时发生打滑和位移。

请参阅图4，为了进一步提高定位机构的定位效果，防滑垫27为橡胶垫结构，并呈等距设置，且每块防滑垫27的表面均刻有人字形防滑纹，当定位板26与地面接触时，通过各块防滑垫27可增大定位板26与地面之间的摩擦力，以便提高定位板26的抓地力，从而进一步提高该机械手的稳定性。

请参阅图5，考虑到机械手在移动位置时容易产生晃动，活动座6的侧面为n字形，其内壁宽度与导轨5的宽度相等，且活动座6的顶部内壁固定连接有若干个滑块28，导轨5的顶部表面开设有若干个滑槽29，滑槽29的槽宽与滑块28的宽度相等，各个滑块28均贴合在对应的滑槽29内，活动座6可带动支架7连同整个夹持机构一起沿着导轨5的表面左右移动，从而可根据需要移动该机械手的夹持点位置，继而大大扩大了其使用范围，活动座6移动时可带动滑块28沿着滑槽29一起滑动，此时通过滑块28与滑槽29之间的相互配合可对活动座6进行限位，以便提高活动座6的稳定性，从而防止其在移动位置时发生晃动。

请参阅图3，考虑到支架7长时间受力后容易发生形变，支架7的侧壁固定连接有加固块30，加固块30为三角形块结构，其顶部固定连接在支架7的顶部内壁，通过加固块30可对支架7进行加固，以便提高支架7的耐用度，从而防止其长时间受力后发生形变而影响该机械手的使用寿命。

请参阅图3，考虑到调整夹持机构的角度时容易产生晃动和倾斜，夹持仓16的顶部固定连接有若干个限位块31，限位块31为L形，并以夹持仓16的圆心为中心呈环状设置，电机罩14的外壁表面开设有限位槽32，每个限位块31的末端均插入至限位槽32内，限位槽32为环形槽结构，其槽宽与限位块31的末端宽度相等，当通过电机15带动夹持仓16转动时，各个限位块31可绕着限位槽32一起转动，此时通过限位块31与限位槽32之间的相互配合可对夹持仓16进行限位，以便提高整个夹持机构的稳定性，从而防止夹持机构在调整角度时发生晃动和倾斜而影响夹持。

请参阅图6，考虑到实际使用过程中，夹持爪18容易因夹持力度过大而造成工件物体受损，夹持爪18呈爪形，且夹持爪18的底端内壁表面固定连接有一层防磨垫33，防磨垫33为橡胶或海绵材质，具有弹性，当夹持爪18对工件物体进行夹持时，通过防磨垫33可起到防磨保护的作用，以避免工件物体与夹持爪18的侧壁直接接触而产生磨损，继而导致工件物体受损。

工作原理：本发明在使用时，首先将该机械手上的电器元件均通过导线外接控制开关和电源，然后驱动第一气缸25使其带动定位板26上下运动，直至定位板26与地面接触，此时通过定位板26可起到定位的作用，以便将该机械手固定在地面，从而可有效提高该机械手的稳定性，以防止其在夹持工件物体时发生打滑和位移，接着沿着导轨5的表面左右移动活动座6和支架7，直至支架7上的夹持机构位于待夹持的工件物体正上方后，拧紧螺纹管8内的螺栓9，直至螺栓9的末端旋入至对应的定位槽10中，以便通过螺栓9与定位槽10之间的相互配合对夹持机构的位置进行固定，之后驱动壳体11内的液压缸12使其带动升降板13连同整个夹持机构一起向下运动，待移动至工件物体的表面后，驱动夹持腔20内的第二气缸21使其带动传动块22向上运动，当传动块22向上运动时，通过传动座23、连杆24与连接座19的共同作用可带动各个夹持爪18绕着固定座17之间的固定轴发生偏转，直至各个夹持爪18紧紧抵在工件物体的侧壁，此时通过各个夹持爪18可同时从多个角度对工件物体进行锁紧，从而有效提高了该机械手的夹持稳定性，以避免工件掉落而引发安全隐患，在夹持过程中，可通过驱动电机罩14内的电机15使其带动整个夹持机构转动，从而可根据需要调节夹持机构的夹持角度，以便使得工件物体的表面能够完全贴合在各个夹持爪18的内壁，当夹持工作完成后，可驱动液压缸12使其带动夹持机构向上运动，以便将工件物体提起，之后再对工件物体进行后续的相关处理即可。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种仿生锻炼用机械手，包括底座，其特征在于：所述底座的底部固定连接有若干条支撑腿，每条所述支撑腿的底端均固定连接有垫脚，所述底座的底部开设有收纳槽，所述收纳槽内设置有定位机构，所述底座的顶部固定连接有导轨，所述导轨上放置有活动座，所述活动座的顶部固定连接有支架，其前端面与后端面均固定连接有螺纹管，所述螺纹管内螺纹连接有螺栓，所述导轨的前端面和后端面表面均开设有若干个与螺栓相配合的定位槽，所述支架为L形，其顶部一端固定连接有壳体，所述壳体内固定连接有液压缸，所述液压缸的输出轴底端贯穿支架并固定连接有升降板，所述升降板的底部固定连接有电机罩，所述电机罩内固定连接有电机，所述电机的输出轴底端贯穿电机罩的底部并固定连接有夹持机构；

所述夹持机构包括夹持仓，所述夹持仓固定连接在电机的输出轴底端，其横截面为圆形，且所述夹持仓的外壁固定连接有若干对固定座，每对所述固定座之间均设置有夹持爪，且每对所述固定座之间均固定连接有固定轴，所述固定轴贯穿夹持爪的顶端，所述夹持爪的底端内壁固定连接有一对连接座，所述连接座之间固定连接有连接轴，所述夹持仓的内部开设有夹持腔，所述夹持腔的内部固定连接有第二气缸，所述第二气缸的输出轴底端贯穿夹持仓的底部并固定连接有传动块，所述传动块的横截面为圆形，其侧壁固定连接有若干对传动座，所述传动座的数量与连接座相同，每对所述传动座之间均设置有连杆，且每对所述传动座之间均固定连接有传动轴，所述传动轴贯穿连杆的一端，所述连杆的另一端延伸至对应的连接座之间，所述连接轴贯穿连杆的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述定位机构包括第一气缸，所述第一气缸固定连接在收纳槽内，其输出轴底端固定连接有定位板，所述定位板的底部固定连接有若干块防滑垫。

3.根据权利要求2所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述防滑垫为橡胶垫结构，并呈等距设置，且每块所述防滑垫的表面均刻有人字形防滑纹。

4.根据权利要求1所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述活动座的侧面为n字形，其内壁宽度与导轨的宽度相等，且所述活动座的顶部内壁固定连接有若干个滑块，所述导轨的顶部表面开设有若干个滑槽。

5.根据权利要求1所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述支架的侧壁固定连接有加固块，所述加固块为三角形块结构，其顶部固定连接在支架的顶部内壁。

6.根据权利要求1所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述夹持仓的顶部固定连接有若干个限位块，所述限位块为L形，并以夹持仓的圆心为中心呈环状设置，所述电机罩的外壁表面开设有限位槽，每个所述限位块的末端均插入至限位槽内。

7.根据权利要求1所述的一种仿生锻炼用机械手，其特征在于：所述夹持爪呈爪形，且所述夹持爪的底端内壁表面固定连接有一层防磨垫。

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