CN206913147U - 一种可折叠式三爪机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可折叠式三爪机械手，包括底座、底座电机、电机座、大臂关节电机、大臂、小臂关节电机、小臂、腕关节电机、腕、爪关节电机、连接座、连接板和三个抓手。爪关节电机的输出轴依次穿过连接座和连接板，连接座紧邻连接板的面上均布三个燕尾凸台，抓手包括指关节和连接件，指关节和连接件转动连接，本实用新型爪关节机构与大臂、小臂和腕关节机构一体化设计，整体可折叠，结构紧凑，占用空间小，爪关节机构通过一个电机可实现三爪的抓取动作，驱动元件少，成本低，整个机械手机构结构简单，运动轻便灵活，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于运输设备，具体涉及一种可折叠式三爪机械手。
背景技术
近年来，随着通信技术和互联网技术的迅速发展，无人生产线和自动化生产线得到迅猛发展，各种类型的机械手也应运而生，各大企业包括机器人研究所以及各高校纷纷投入研究。
传统机械手一般为多自由度机械手，应用于生产线的抓取动作，一般体积庞大，占用空间大。大部分采用气动或液动等驱动方式，气动机械手通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，虽然气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。液动机械手具有较大的抓举能力，可达上千牛顿，这类机械手结构紧凑，传动平稳，动作灵敏，但对密封要求较高，且不宜在高温或低温环境下工作。通过以上分析，传统机械手折叠困难，占用空间大，运动不够灵活。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可折叠式三爪机械手，克服了现有传统机械手占有空间大，运动不够灵活等问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种可折叠式三爪机械手，包括依次转动连接的底座机构、大臂关节机构、小臂关节机构、腕关节机构和爪关节机构，所述爪关节机构包括爪关节电机、连接座、连接板和三个抓手，爪关节电机的输出轴依次穿过连接座和连接板，连接座紧邻连接板的面上均布三个燕尾凸台，抓手包括指关节和连接件，指关节和连接件转动连接，指关节上设有一个通孔，连接件上设有燕尾槽，所述燕尾槽与连接座的燕尾凸台配合，相对滑动，连接板为三角形，三个顶角上分别外伸凸台孔，所述凸台孔与抓手指关节上的通孔转动连接。
所述连接座中心设有螺纹孔，连接板中心设有圆孔，关节电机的输出轴外圈带有螺纹，其与连接板中心孔通过轴承紧配合，与连接座的中心孔通过螺纹啮合传动。
所述腕关节电机机构包括腕关节电机和腕，腕关节电机与小臂关节机构固连，腕关节电机的输出轴与腕的一端通过平键连接，爪关节电机与腕的另一端固连。
所述小臂关节机构包括小臂关节电机和小臂，小臂关节电机与大臂关节机构固连，小臂关节电机的输出轴与小臂的一端通过平键连接，腕关节电机的输出轴与小臂的另一端固连。
所述大臂关节机构包括大臂关节电机和大臂，大臂关节电机与底座机构固连，大臂关节电机的输出轴与大臂的一端通过平键连接，小臂关节电机与大臂的另一端固连。
所述底座机构包括底座、底座电机和电机座，底座电机设置在底座内，与底座固连，底座电机的输出轴与电机座通过平键连接，底座与电机座相对转动，大臂关节电机与电机座固连。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）爪关节机构与大臂、小臂和腕关节机构一体化设计，整体可折叠，结构紧凑，占用空间小；（2）爪关节机构通过一个电机可实现三爪的抓取动作，驱动元件少，成本低；（3）整个机械手机构结构简单，运动轻便灵活，实用性强。
附图说明
图1为本实用新型可折叠式三爪机械手的立体图。
图2为本实用新型可折叠式三爪机械手底座的剖视图。
图3为本实用新型可折叠式三爪机械手的折叠状态图。
图4为本实用新型可折叠式三爪机械手的爪关节机构局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1至图4，一种可折叠式三爪机械手，包括底座机构、大臂关节机构、小臂关节机构、腕关节机构和爪关节机构，所述爪关节机构包括爪关节电机10、连接座11、连接板12和三个抓手13，爪关节电机10的输出轴依次穿过连接座11和连接板12，连接座11紧邻连接板12的面上均布三个燕尾凸台，抓手13包括指关节和连接件，指关节和连接件转动连接，指关节上设有一个通孔，连接件上设有燕尾槽，所述燕尾槽与连接座11的燕尾凸台配合，相对滑动，连接板12为三角形，三个顶角上分别外伸凸台孔，所述凸台孔与抓手13指关节上的通孔转动连接。
所述连接座11中心设有螺纹孔，连接板12中心设有圆孔，关节电机10的输出轴外圈带有螺纹，其与连接板12中心孔通过轴承紧配合，与连接座11的中心孔通过螺纹啮合传动。
所述腕关节电机机构包括腕关节电机8和腕9，腕关节电机8与小臂关节机构固连，腕关节电机8的输出轴与腕9的一端通过平键连接，爪关节电机10与腕9的另一端固连。
所述小臂关节机构包括小臂关节电机6和小臂7，小臂关节电机6与大臂关节机构固连，小臂关节电机6的输出轴与小臂7的一端通过平键连接，腕关节电机8的输出轴与小臂7的另一端固连。
所述大臂关节机构包括大臂关节电机4和大臂5，大臂关节电机4与底座机构固连，大臂关节电机4的输出轴与大臂5的一端通过平键连接，小臂关节电机6与大臂5的另一端固连。
所述底座机构包括底座1、底座电机2和电机座3，底座电机2设置在底座1内，与底座1固连，底座电机2的输出轴与电机座3通过平键连接，底座1与电机座3相对转动，大臂关节电机4与电机座3固连。
工作过程如下：当施工过程中，遇到狭窄空间或狭窄裂缝常规大型机械手无法进入时，可通过本实用新型所述的可折叠式三爪机械手，使机械手先处于折叠状态通过狭窄空间或狭窄裂缝后再伸展开来进行抓取工作。机械手在行进过程中遇到狭窄空间或狭窄裂缝无法通过时，底座电机2、大臂关节电机4、小臂关节电机6和腕关节电机8联合运动使大臂5、小臂7和腕9折叠，折叠后如图4所示。等机械手通过狭窄空间或狭窄裂缝后，底座电机2、大臂关节电机4、小臂关节电机6和腕关节电机8联合运动使大臂5、小臂7和腕9伸展开，展开后如图3所示。抓取物体时，爪关节电机10丝杆带动连接座11前后运动，实现物体的抓取和放下两个动作。主要应用于未知星球探测和样本采集，也可应用于溶洞开发或矿石开采等。
实施例1
结合图1至图4，一种可折叠式三爪机械手，包括底座机构、大臂关节机构、小臂关节机构、腕关节机构和爪关节机构，所述爪关节机构包括爪关节电机10、连接座11、连接板12和三个抓手13，爪关节电机10的输出轴依次穿过连接座11和连接板12，连接座11紧邻连接板12的面上均布三个燕尾凸台，抓手13包括指关节和连接件，指关节和连接件转动连接，指关节上设有一个通孔，连接件上设有燕尾槽，所述燕尾槽与连接座11的燕尾凸台配合，相对滑动，连接板12为三角形，三个顶角上分别外伸凸台孔，所述凸台孔与抓手13指关节上的通孔通过销轴转动连接。
所述连接座11中心设有螺纹孔，连接板12中心设有圆孔，爪关节电机10的输出轴外圈带有螺纹，其与连接板12中心孔通过轴承紧配合，与连接座11的中心孔通过螺纹啮合传动。
所述腕关节电机机构包括腕关节电机8和腕9，腕关节电机8与小臂关节机构通过螺栓固连，腕关节电机8的输出轴与腕9的一端通过平键连接，爪关节电机10的电机座与腕9的另一端通过螺栓固连。
所述小臂关节机构包括小臂关节电机6和小臂7，小臂关节电机6与大臂关节机构通过螺栓固连，小臂关节电机6的输出轴与小臂7的一端通过平键连接，腕关节电机8的输出轴与小臂7的另一端通过平键固连。
所述大臂关节机构包括大臂关节电机4和大臂5，大臂关节电机4与底座机构通过螺栓固连，大臂关节电机4的输出轴与大臂5的一端通过平键连接，小臂关节电机6与大臂5的另一端通过螺栓固连。
所述底座机构包括底座1、底座电机2和电机座3，底座电机2设置在底座1内，与底座1通过螺栓固连，底座电机2的输出轴与电机座3通过平键连接，底座1与电机座3相对转动，大臂关节电机4与电机座3通过螺栓固连。
Claims (6)
1.一种可折叠式三爪机械手，其特征在于：包括依次转动连接的底座机构、大臂关节机构、小臂关节机构、腕关节机构和爪关节机构，所述爪关节机构包括爪关节电机（10）、连接座（11）、连接板（12）和三个抓手（13），爪关节电机（10）的输出轴依次穿过连接座（11）和连接板（12），连接座（11）紧邻连接板（12）的面上均布三个燕尾凸台，抓手（13）包括指关节和连接件，指关节和连接件转动连接，指关节上设有一个通孔，连接件上设有燕尾槽，所述燕尾槽与连接座（11）的燕尾凸台配合，相对滑动，连接板（12）为三角形，三个顶角上分别外伸凸台孔，所述凸台孔与抓手（13）指关节上的通孔转动连接。
2.根据权利要求1所述的可折叠式三爪机械手，其特征在于：所述连接座（11）中心设有螺纹孔，连接板（12）中心设有圆孔，关节电机（10）的输出轴外圈带有螺纹，其与连接板（12）中心孔通过轴承紧配合，与连接座（11）的中心孔通过螺纹啮合传动。
3.根据权利要求1所述的可折叠式三爪机械手，其特征在于：所述腕关节电机机构包括腕关节电机（8）和腕（9），腕关节电机（8）与小臂关节机构固连，腕关节电机（8）的输出轴与腕（9）的一端通过平键连接，爪关节电机（10）与腕（9）的另一端固连。
4.根据权利要求3所述的可折叠式三爪机械手，其特征在于：所述小臂关节机构包括小臂关节电机（6）和小臂（7），小臂关节电机（6）与大臂关节机构固连，小臂关节电机（6）的输出轴与小臂（7）的一端通过平键连接，腕关节电机（8）的输出轴与小臂（7）的另一端固连。
5.根据权利要求4所述的可折叠式三爪机械手，其特征在于：所述大臂关节机构包括大臂关节电机（4）和大臂（5），大臂关节电机（4）与底座机构固连，大臂关节电机（4）的输出轴与大臂（5）的一端通过平键连接，小臂关节电机（6）与大臂（5）的另一端固连。
6.根据权利要求1所述的可折叠式三爪机械手，其特征在于：所述底座机构包括底座（1）、底座电机（2）和电机座（3），底座电机（2）设置在底座（1）内，与底座（1）固连，底座电机（2）的输出轴与电机座（3）通过平键连接，底座（1）与电机座（3）相对转动，大臂关节电机（4）与电机座（3）固连。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186704A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-22 | 南京理工大学 | 一种可折叠式三爪机械手 |
| CN109353550A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于主动软捕获空间碎片的末端执行器 |
| CN109362682A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-22 | 合肥工业大学 | 一种静电喷雾植保机器人及其控制方法 |
| CN110625107A (zh) * | 2019-11-05 | 2019-12-31 | 湖北华远装备制造股份有限公司 | 一种钢包长水口机械手 |
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2017
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