CN205363945U - 一种增力机械手爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增力机械手爪，属于机械手技术领域，包括机架、特制丝杆、动力装置、增力连杆组、导向滑块、支撑板以及安装在机架上的四根机械手指等。其特点是所述动力装置可以实现特制丝杆与电机轴垂直，减速器带动特制丝杆转动，用高传动比增力，从而使两边的增力连杆组运动，将丝杆的力经增力机构传递到导向滑块，导向滑块带动机械手指运动，完成货物抓取的动作。所述机械手指由单自由度六连杆机构构成，可实现弯曲动作，抓取货物能力强。所述增力装置，是采用剪刀式机构和特制丝杆配合的联动机构，可实现机械手指弯曲程度越大，其增力效果越明显。本实用新型结构简单，抓取货物能力强，具有很好的推广价值。

Description

一种增力机械手爪

技术领域

本实用新型涉及机械手爪领域，具体为一种增力机械手爪。

背景技术

随着科技发展，机器人辅助或代替人工进行繁琐枯燥、危险系数高的工作成为一种发展趋势。而机械手爪的应用也越来越广泛，根据实际情况的不同，人们设计出各种机械手爪，辅助人们完成一些特定的工作，提高生产效率，降低人工成本。因此，机械手爪的设计改进也是很有必要的。

目前，市场上的已有的机械手爪多用于特定的工业操作，局限性很大。很多机械手爪采用多个电机进行控制，实现一定的抓去功能，这样使得机械手的开发成本增高，采用多电机，控制方面也是很大的挑战。在各个关节之间添加电机，这样使得机械手指的关节粗大或者机械手指的握力较小。尤其是在单自由度多连杆机构构成的机械手方面，输入的功率经过连杆多次传导之后，在指尖的位置，由于其速度最快，因此力也就越小，很难实现抓取重量级的物体，单自由度多连杆机构构成的机械手能够弯曲的程度大，抓取货物时，适应能力强，但是抓取重量小。

因此本实用新型将多重增力装置融合入单自由度的多杆机械手，增大其抓取货物的能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请人希望通过设计一种带有增力装置的机械手爪，既具有很好的弯曲性能，又能够抓取较重的货物。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种增力机械手爪，包括机架、特制丝杆、动力装置、增力连杆组、导向滑块、穿在导向滑块上的传动销钉、连接销钉、支撑板以及安装在机架上的四根机械手指，其中，所述特制丝杆通过螺纹连接在动力装置和增力连杆组之间；所述动力装置、增力连杆组、导向滑块、支撑板以及四根机械手指均安装在机架的相应位置。

进一步地，所述增力连杆组连接在特制丝杆和导向滑块之间，特制丝杆转动将力经过增力连杆组放大后输出至导向滑块，并且增力连杆组当机械手指弯曲程度越大，其增力效果越明显，并且力增加得越快，这为机械手爪提供很强的抓取力。

进一步地，所述增力连杆组，包括两根增力连杆和传动连接块，传动连接块两端连接两根增力连杆，中间的螺纹孔套在特制丝杆上，丝杆转动带动丝杆两端的传动连接块来回直线相向或者背向运动，带动两根增力连杆运动，一根增力连杆连接在机架上，另一根增力连杆连接在导向滑块上，导向滑块穿在固定于机架上的导杆上，导向滑块直线运动带动第三手指连接杆运动，从而带动手指运动。当手指弯曲程度越大时，增力装置的增力效果越明显。

进一步地，所述特制丝杆两端的螺纹旋向相反，中间部位穿过动力装置的低速齿轮，由齿轮带动特制丝杆正反转动，实现两端的传动连接块沿特制丝杆相向或者背向来回直线运动，实现两边的机械手装置对称运动。

进一步地，所述特制丝杆，是丝杆两头有旋向相反的螺纹，并且螺距较小，中间部分与三级减速器的低速齿轮连接。丝杆两头旋向相反，可实现丝杆沿一个方向运动时，套在两端的传动连接块可同时相向运动或者背向运动，从而达到控制两边的机械手爪同时收拢和伸展。丝杆的螺距较小，可使传动连接块运动速度变慢，有利于控制机械手爪的运动过程，并且螺距小可以增大传动连接块的推力，从而增加手指的抓取力。

进一步地，所述机械手指包括第一节手指、第二节手指、第三节手指、第四节手指、第一手指连杆、第二手指连杆、第三手指连杆和橡皮指套，各节手指之间通过螺栓连接，拖动第三手指连杆，可实现机械手指整体弯曲，达到抓取货物的效果，橡皮指套既可保护被取货物，也可增大与被取货物的摩擦力。

进一步地，所述机械手指包括六根连杆，第三手指连接杆和第三节手指通过连接销钉连接，而第三手指连接杆和导向滑块之间通过传动销钉连接，导向滑块沿机架上的固定导杆直线运动，带动第三手指连接杆运动。第三手指连接杆运动带动后面的手指运动，从而实现整体手指弯曲的效果，达到抓取货物动作的功能。在第一节手指上套有橡皮指套，在抓取货物的过程中，既可以保护被抓取物体，又可以增大手指与被抓去物体之间的摩擦力，使机械手爪抓得更稳。

进一步地，所述动力装置，由三级减速箱和电机组成，整体穿在机架的两根导杆上，当特制丝杆转动，会带动动力装置整体上下移动一定距离，所述动力装置通过三级减速和螺距较小的特制丝杆传动，可大大增加传递到机械手指的力，使机械手爪具有很强的抓取力，而且装置控制简单。

进一步地，所述动力装置安装于机架的导杆上，动力装置包括电机和三级减速器，电机通过三级减速器，既降低了特制丝杆的转动速度，又增大了特制丝杆的传导力，并且通过三级减速器，实现了特制丝杆与电机轴相互垂直的功能。当电机转动使得特制丝杆转动时，由于增力连杆组的机构的运动，传动连接块除了会沿特制丝杆运动，在垂直于特制丝杆的方向上也会运动，带动动力装置在垂直于特制丝杆的方向上运动。因此在机架上设置两根直线导轨，用于稳定动力装置的运动。

本实用新型既具有多连杆机构的较好的弯曲性能，又大大提高了机械手爪抓取的能力。这样大大增加了多连杆机械手的使用范围。

附图说明

图1是本实用新型的增力机械手爪整体结构示意图；

图2是本实用新型的增力机构局部示意图；

图3是本实用新型的机械手指机构局部示意图；

图4是本实用新型的动力装置局部示意图；

图5是本实用新型的机构运动简图；

图中标记：1为机架，2为特制丝杆，31为三级减速箱，32为电机，41为增力连杆，42为传动连接块，5为导向滑块，6为传动销钉，7为连接销钉，81为第一节手指，82为第二节手指，83为第三节手指，84为第四节手指，85为第一手指连杆，86为第二手指连杆，87为第三手指连接杆，88为橡皮指套，9为支撑板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，一种增力机械手爪，主要包括机架（1）、特制丝杆（2）、动力装置（3）、增力连杆组（4）、导向滑块（5）、穿在导向滑块（5）上的传动销钉（6）、连接销钉（7）、支撑板（9）以及安装在机架上的四根机械手指（8）。

如图2所示，传动连接块（42）套在特制丝杆（2）上，特制丝杆（2）转动，带动两端的传动连接块（42）运动，由于下端的增力连杆（41）一端连接在机架（1）上，另一端连接在传动连接块（42），而上端的增力连杆（41）一端连接在导向滑块（5）上，一端连接在传动连接块（42），因此传动连接块（42）运动时，会带动导向滑块（5）沿固定于机架的导轨运动，而传动销钉（6）连接第三手指连接杆（87）和导向滑块（5），导向滑块（5）运动，会带动第三手指连接杆（87）运动，从而使机械手指（8）运动。当上下两根增力连杆（41）的夹角越大时，其增力效果越明显。特制丝杆（2）两端有旋向相反的螺纹，可实现特制丝杆（2）转动时，两端的传动连接块（42）相向或背向运动，从而实现两边机械手指（8）同步收拢或者伸展。

如图3所示，机械手指（8）的六连杆之间通过螺栓连接，动力由第三手指连接杆（87）输入，第三手指连接杆（87）运动，牵扯第一手指连杆（85）运动，带动第一节手指（81）运动，反过来影响第二节手指（82）运动，从而整体联动，达到弯曲的效果。图3中，橡皮指套（88）套在第一节手指（81）上。

如图4所示，特制丝杆（2）与电机（32）的轴相互垂直，通过三级减速箱实现运动的变化。从图4中可以看出，整个动力装置（3）套在机架的两根导轨上，是为了使动力装置（3）能够平稳地沿导轨移动。

本实用新型结构简单，仅用一个电机控制便可实现货物的抓取，其手指具有良好的弯曲性能，并且配上多级增力装置，使得本机械手爪的抓取力量大大增加，实用性得到提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种增力机械手爪，包括机架（1）、特制丝杆（2）、动力装置（3）、增力连杆组（4）、导向滑块（5）、穿在导向滑块（5）上的传动销钉（6）、连接销钉（7）、支撑板（9）以及安装在机架上的四根机械手指（8），其特征在于：所述特制丝杆（2）通过螺纹连接在动力装置（3）和增力连杆组（4）之间；所述动力装置（3）、增力连杆组（4）、导向滑块（5）、支撑板（9）以及四根机械手指（8）均安装在机架（1）的相应位置。

2.根据权利要求1所述的增力机械手爪，其特征在于：所述增力连杆组（4）连接在特制丝杆（2）和导向滑块（5）之间，特制丝杆（2）转动将力经过增力连杆组（4）放大后输出至导向滑块（5），并且增力连杆组（4）当机械手指（8）弯曲程度越大，其增力效果越明显，并且力增加得越快，这为机械手爪提供很强的抓取力。

3.根据权利要求1所述的增力机械手爪，其特征在于：所述特制丝杆（2），两端的螺纹旋向相反，中间部位穿过动力装置（3）的低速齿轮，由齿轮带动特制丝杆（2）正反转动，实现两端的传动连接块（42）沿特制丝杆（2）相向或者背向来回直线运动，实现两边的机械手装置对称运动。

4.根据权利要求1所述的增力机械手爪，其特征在于：所述机械手指（8）包括第一节手指（81）、第二节手指（82）、第三节手指（83）、第四节手指（84）、第一手指连杆（85）、第二手指连杆（86）、第三手指连杆（87）和橡皮指套（88），各节手指之间通过螺栓连接，拖动第三手指连杆（87），可实现机械手指（8）整体弯曲，达到抓取货物的效果，橡皮指套既可保护被取货物，也可增大与被取货物的摩擦力。

5.根据权利要求1所述的增力机械手爪，其特征在于：所述动力装置（3），由三级减速箱（31）和电机（32）组成，整体穿在机架（1）的两根导杆上，当特制丝杆（2）转动，会带动动力装置（3）整体上下移动一定距离，所述动力装置（3）通过三级减速和螺距较小的特制丝杆（2）传动，可大大增加传递到机械手指（8）的力，使机械手爪具有很强的抓取力，而且装置控制简单。