CN206925885U - 一种具有良好抓握能力的四肢机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，涉及机械设备领域，包括机械爪和固定支座，所述固定支座上固定安装有通过减速电机驱动的丝杆，所述丝杆上设置有螺纹配合的中心推拉块，所述机械爪包括呈三角形的抓取指，所述三角形的同一边上铰接有支撑杆和一级推拉杆，所述支撑杆中部铰接有二级推拉杆，所述一级推拉杆的另一端铰接在所述二级推拉杆中部，所述支撑杆的另一端铰接在固定支座上，所述二级推拉杆铰接在所述中心推拉块上。通过所述抓取指、支撑杆、一级推拉杆和二级推拉杆构成的联动结构，只需上移或下移所述二级推拉杆即可实现所述联动结构张开或收紧，多个所述联动结构配合，同时张开或收紧即可实现抓握物品。

Description

一种具有良好抓握能力的四肢机械爪

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及机械爪领域，具体的说，是一种具有良好抓握能力的四肢机械爪。

背景技术

机械爪与有人类的手最大区别就在于灵活度与耐力度，机械爪相比人类的手的最大优势是，在机械正常情况下，重复的做同一动作永远也不会觉得累。在现今的生活中,科技日新月益的进展之下,机械爪的应用也将会越来越广泛,机械爪是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，可以具有作业的准确性和在特殊环境中也完成作业的能力。机械爪在应用时，最重要的性能是良好的抓握能力，如何提高机械爪的抓握能力是不变的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，用简单的结构实现良好的抓握能力。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，包括用于抓握的机械爪和用于连接机械臂的固定支座，所述机械爪包括呈三角形的抓取指，所述三角形的同一边上铰接有支撑杆和一级推拉杆，所述支撑杆中部铰接有二级推拉杆，所述一级推拉杆的另一端铰接在所述二级推拉杆中部，所述抓取指、支撑杆、一级推拉杆和二级推拉杆构成四边形的联动结构，所述支撑杆的另一端铰接在固定支座上；所述机械爪的数量为多个、且均匀地环状布置在所述固定支座上，所述固定支座上固定安装有减速电机，所述减速电机的输出端驱动连接丝杆，所述丝杆上设置有螺纹配合的中心推拉块，所述丝杆下端设置有用于防止所述中心推拉块滑脱的限位螺母，所述中心推拉块上均匀分布四个凸耳，所述二级推拉杆铰接在所述凸耳上。

优选的，所述固定支座包括中心固定板和支撑杆安装座，所述中心固定板上一体成型有多个连接柱，所述连接柱固定连接在用于连接机械臂或其他机械主体的连接板上，所述中心固定板上还焊接有与各机械爪对应的支撑杆安装座，所述支撑杆铰接在支撑杆安装座上。

优选的，所述减速电机固定安装在所述中心固定板上，所述中心固定板中心位置设有与所述丝杆配合的通孔，所述丝杆穿过所述通孔连接所述减速电机的输出端。

优选的，所述铰接是指通过关节螺丝和锁定螺母配合连接；或者采用轴销连接。

优选的，所述抓取指接触被抓取物的一边呈弧形，且所述抓取指接触被抓取物一边的表面设置为齿纹状。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）将所述抓取指、支撑杆、一级推拉杆和二级推拉杆构成四边形的联动结构，所述支撑杆延长端铰接在固定支座上，所述二级推拉杆延长端铰接在滑块装置上，机械爪的肢节成为联动结构，通过与二级推拉杆连接的滑块装置带动所述联动结构张开或收紧，使机械爪获得良好的抓取效果。

（2）所述滑块装置设置为由减速电机驱动的丝杆和与丝杆螺纹配合的中心推拉块组合，并在所述丝杆下端设置防止所述中心推拉块滑脱的限位螺母。当所述中心推拉块沿所述丝杆下移时，机械爪张开，当所述中心推拉块沿所述丝杆上移时，机械爪收紧，所述减速电机停止转动，所述丝杆停止转动，所述中心推拉块不能上下移动，机械爪保持既定的抓握姿势，不会收紧，也不会张开，保证良好的抓握能力。

（3）所述固定支座为支撑杆安装座、中心固定板和连接板组合，所述连接板用以与机械臂或其他机械主体固定连接，所述固定支座用以固定减速电机、丝杆和支撑杆，无任何多余结构，安装稳定，结构简单可靠。

（4）将所述抓取指接触被抓取物的一边设置为弧形，且将其表面设置为齿纹状，所述弧形相较于传统的平直抓取指，可以更好的贴合被抓取物的表面，增大接触面积，表面的齿纹状结构增大了抓取指与被抓取物之间的摩擦力，使机械爪的抓握能力更为突出。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型收缩状态示意图；

图3为所述联动结构的模拟杆件示意图；

图4为所述联动结构的模拟杆件作动原理示意图；

图5为所述联动结构的模拟杆件结构在图2状态下的示意图；

其中1-抓取指；2-支撑杆；3-一级推拉杆；4-二级推拉杆；5-支撑杆安装座；6-连接柱；7-减速电机；8-丝杆；9-限位螺母；10-中心推拉块；11-连接板；12-中心固定板；13-关节螺丝；14-锁定螺母。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，包括用于抓握的机械爪和用于连接机械臂的固定支座，所述机械爪包括呈三角形的抓取指1，所述三角形的同一边上铰接有支撑杆2和一级推拉杆3，所述支撑杆2中部铰接有二级推拉杆4，所述一级推拉杆3的另一端铰接在所述二级推拉杆4中部，所述抓取指1、支撑杆2、一级推拉杆3和二级推拉杆4构成四边形的联动结构，所述支撑杆2的另一端铰接在固定支座上；所述机械爪的数量为多个、且均匀地环状布置在所述固定支座上，所述固定支座上固定安装有减速电机7，所述减速电机7的输出端驱动连接丝杆8，所述丝杆8上设置有螺纹配合的中心推拉块10，所述丝杆8下端设置有用于防止所述中心推拉块10滑脱的限位螺母9，所述中心推拉块10上均匀分布四个凸耳，所述二级推拉杆4铰接在所述凸耳上。

以下对本实用新型原理进一步阐述：

所述固定支座固定连接在机械臂上，所述机械爪铰接在所述固定支座上，所述机械爪的数量为多个且均匀地环状布置在所述固定支座上，所述固定支座上固定安装有减速电机7，所述减速电机7的输出端驱动连接丝杆8，所述丝杆8上设置有螺纹配合的中心推拉块10，所述丝杆8下端设置有用于防止所述中心推拉块10滑脱的限位螺母9；所述机械爪包括呈三角形的抓取指1，所述三角形的同一边上铰接有支撑杆2和一级推拉杆3，所述支撑杆2中部铰接有二级推拉杆4，所述一级推拉杆3的另一端铰接在所述二级推拉杆4中部，所述抓取指1、支撑杆2、一级推拉杆3和二级推拉杆4构成四边形的联动结构，所述支撑杆2的另一端铰接在固定支座上；所述中心推拉块10上均匀分布四个凸耳，所述二级推拉杆4铰接在所述凸耳上。

如图3所示，图3为所述联动结构的模拟杆件图，铰接点B位置固定，铰接点A可沿丝杆上下滑动，铰接点C、D、E、F的位置由铰接点A的位置来确定。已知各杆件长度不变，B点位置不变，当A点位置不变时，AB之间相对位置不变，三角形ABD无法改变，从而D点位置固定，依据“两点确定一条直线”，因此AD杆和BE杆位置、角度不变，因此C、E点的位置不变，四边形CDEF的边长不变，C、D、E点位置不变，从而F点位置也不变，综上所述，当A点位置不变时，C、D、E、F位置不变，各杆件位置不变。

所述联动结构的原理也可以如图4所示，已知各杆件长度不变，B点位置不变，当A点位置不变时，分别以A和B点为圆心、AD杆和BD杆为半径画圆，如图4所示，D点无法同时沿两圆周运动，位置固定，又依据“两点确定一条直线”， 因此AD杆和BE杆位置、角度不变，因此C、E、F点的位置不变。

如图4、5所示，当A点位置下移到最低点时，AD杆水平，BE杆转动，C、D、E、F点远离所述丝杆，当A点位置上移时，AD杆倾斜，BE杆转动，C、D、E、F点靠近所述丝杆。

对应可知，所述丝杆8由减速电机7驱动，当所述减速电机7正向转动，丝杆8正向转动，所述中心推拉块10沿所述丝杆8向下移动，当所述中心推拉块10下移到最低点时，所述二级推拉杆4水平，所述支撑杆2转动，所述一级推拉杆3和所述抓取指1向外展开，所述联动结构向外张开；当所述减速电机7反向转动，丝杆8反向转动，所述中心推拉块10沿所述丝杆8向上移动，所述二级推拉杆4倾斜，所述支撑杆2转动，所述一级推拉杆3和所述抓取指1向内移动，所述联动结构向内收紧，多个所述联动结构配合，同时向内收紧，即可实现物品的抓握。所述减速电机7不工作时，所述丝杆8不会转动，与所述丝杆8螺纹配合的所述中心推拉块10无法上下移动，所述联动结构不能转动或移动，具备良好的抓握能力。

实施例2：

在实施例1的基础上，结合附图1、2所示，所述固定支座包括中心固定板12和支撑杆安装座5，所述中心固定板12上一体成型有多个连接柱6，所述连接柱6固定连接在用于连接机械臂或其他机械主体的连接板11上，所述中心固定板12上还焊接有与各机械爪对应的支撑杆安装座5，所述支撑杆2铰接在支撑杆安装座5上。所述多个连接柱6架立于所述连接板11和所述中心固定板12之间，所述减速电机7固定安装于多个所述连接柱6之间。

进一步的，所述减速电机7固定安装在所述中心固定板12上，所述中心固定板12中心位置设有与所述丝杆8配合的通孔，所述丝杆8穿过所述通孔连接所述减速电机7的输出端。所述连接板11和所述中心固定板12固定连接在所述连接柱6两端，所述减速电机7固定安装于所述中心固定板12上，所述中心固定板12的中心位置开设有通孔，所述减速电机7的输出端对准所述通孔，所述丝杆8穿过所述通孔并由所述减速电机7驱动。当所述减速电机7正向转动，丝杆8正向转动，所述中心推拉块10沿所述丝杆8向下移动，当所述中心推拉块10下移到最低点时，所述二级推拉杆4水平，所述支撑杆2转动，所述一级推拉杆3和所述抓取指1向外展开，所述联动结构向外张开；当所述减速电机7反向转动，丝杆8反向转动，所述中心推拉块10沿所述丝杆8向上移动，所述二级推拉杆4倾斜，所述支撑杆2转动，所述一级推拉杆3和所述抓取指1向内移动，所述联动结构向内收紧，多个所述联动结构配合，同时向内收紧，即可实现物品的抓握。

进一步的，所述铰接是指通过关节螺丝13和锁定螺母14配合连接；或者采用轴销连接。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，结合附图1-2所示，所述抓取指1接触被抓取物的一边呈弧形，且所述抓取指1接触被抓取物一边的表面设置为齿纹状。结合附图2所示，所述抓取指1接触被抓物的一边成弧形，当所述联动结构向内收紧，抓握物体时，各抓取指1上的弧形设置可以更为贴合被抓取物，增大接触面积，且相对原有的直线型贴合，夹持力不变的情况下，受力面对物体的作用力在竖直方向上的分力更大，因此夹持会更为稳固；另外，所述抓取指1接触被抓取物一边的表面设置为齿纹状，表面的齿纹状结构增大了抓取指与被抓取物之间的摩擦力，使机械爪的抓握能力更为突出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，包括用于抓握的机械爪和用于连接机械臂的固定支座，其特征在于，所述机械爪包括呈三角形的抓取指（1），所述三角形的同一边上铰接有支撑杆（2）和一级推拉杆（3），所述支撑杆（2）中部铰接有二级推拉杆（4），所述一级推拉杆（3）的另一端铰接在所述二级推拉杆（4）中部，所述抓取指（1）、支撑杆（2）、一级推拉杆（3）和二级推拉杆（4）构成四边形的联动结构，所述支撑杆（2）的另一端铰接在固定支座上；所述机械爪的数量为多个、且均匀地环状布置在所述固定支座上，所述固定支座上固定安装有减速电机（7），所述减速电机（7）的输出端驱动连接丝杆（8），所述丝杆（8）上设置有螺纹配合的中心推拉块（10），所述丝杆（8）下端设置有用于防止所述中心推拉块（10）滑脱的限位螺母（9），所述中心推拉块（10）上均匀分布四个凸耳，所述二级推拉杆（4）铰接在所述凸耳上。

2.根据权利要求1所述的一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，其特征在于，所述固定支座包括中心固定板（12）和支撑杆安装座（5），所述中心固定板（12）上一体成型有多个连接柱（6），所述连接柱（6）固定连接在用于连接机械臂的连接板（11）上，所述中心固定板（12）上还焊接有与各机械爪对应的支撑杆安装座（5），所述支撑杆（2）铰接在支撑杆安装座（5）上。

3.根据权利要求2所述的一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，其特征在于，所述减速电机（7）固定安装在所述中心固定板（12）上，所述中心固定板（12）中心位置设有与所述丝杆（8）配合的通孔，所述丝杆（8）穿过所述通孔连接所述减速电机（7）的输出端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，其特征在于，所述铰接是指通过关节螺丝（13）和锁定螺母（14）配合连接；或者采用轴销连接。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种具有良好抓握能力的四肢机械爪，其特征在于，所述抓取指（1）接触被抓取物的一边呈弧形，且所述抓取指（1）接触被抓取物一边的表面设置为齿纹状。