CN207206462U - 一种直线平夹自适应机器人手指装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线平夹自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域。包括电机、基座、传动机构、两个指段、两个转轴、过渡齿轮轴、关节轴、五个齿轮、两个滑块、两个滑槽、两条滑轨、齿条、簧件和限位凸块。该装置可以实现直线平夹自适应抓取功能，该装置的抓取模式为直线平行夹持与自适应复合抓取模式：该装置可以直线平动第一指段和第二指段，从而在工作台面上直线平行夹持抓取不同尺寸的物体，而无需调整机器人手整体的位置；能够实现自适应握持物体，对不同形状、尺寸的物体具有自适应性。该装置抓取范围广，仅用单个电机驱动，无需复杂的传感和实时控制系统，同时结构简单，成本低，适用于工业机器人。

Description

一种直线平夹自适应机器人手指装置

技术领域

本实用新型属于机器人手技术领域，特别涉及一种直线平夹自适应机器人手指装置的结构设计。

背景技术

传统的具有平夹自适应功能的欠驱动机器人手的优点是能够实现平行夹持和自适应两种抓取模式，但是在整个抓取阶段，手指末端近似呈现圆弧轨迹，使得这种机器人手在抓取工作台面上的不同尺寸物体时需要调整手掌位置，虽然利用传感器和计算机控制机械臂能够调整机器人手的整体位置，但是在高速抓取和操作中，这是不利的，会降低工作效率，增加工作时间。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种新型的直线平夹自适应机器人手指装置。即采用电机、基座、指段、滑块、滑槽、齿轮、齿条、簧件和限位凸块来实现手指的多种抓取模式，既能用平夹捏持方式夹持物体，也能在第一指段接触物体后转动第二指段去自适应包络物体，对不同形状、尺寸的物体具有自适应性；该装置在平行夹持阶段能够达到第二指段末端沿直线精确运动，从而能更加高效地在工作台面上平行夹持抓取厚度较薄的物体，而无需额外复杂的传感和实时控制系统，提高了工作效率，具有较高的实用价值。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种直线平夹自适应机器人手指装置，包括电机、基座、传动机构、第一转轴、第一齿轮；所述电机固定安装在基座中；所述电机的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一转轴相连；所述第一转轴活动套设在基座上；所述第一齿轮套固在第一转轴上；其特征在于：该直线平夹自适应机器人手指装置还包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑槽、第二滑槽、齿条、第一滑块、第二滑块、第一指段、第二指段、变速齿轮、第二齿轮、过渡齿轮、第三齿轮、第二转轴、过渡齿轮轴、关节轴、簧件和限位凸块；所述基座上设有第一滑轨、第二滑轨、第一滑槽和第二滑槽；所述齿条滑动套接在第一滑轨上；所述齿条与第一齿轮相互啮合，两者配合形成传动关系；所述第一滑块滑动镶嵌在第一滑槽中；所述第二滑块滑动镶嵌在第二滑槽中；所述第一指段滑动套接在第二滑轨中；所述变速齿轮套固在第二转轴上；所述变速齿轮与齿条啮合，两者配合形成传动关系；所述第二齿轮套固在第二转轴上；所述第二转轴活动套设穿过第一指段，第二转轴的一端套设在第一滑块上，另一端套设在第二滑块上；所述过渡齿轮套固在过渡齿轮轴上；所述过渡齿轮轴活动套设在第一指段中；所述第三齿轮套固在关节轴上；所述关节轴活动套设在第一指段中；所述第二指段与第三齿轮固接；所述第二齿轮与过渡齿轮相啮合，所述过渡齿轮与第三齿轮相啮合，所述过渡齿轮使得从第二齿轮到第三齿轮的传动为同向传动；所述簧件的两端分别连接变速齿轮和第一滑块；所述变速齿轮和第一滑块上分别设有固定的限位凸块，在初始状态时，两个限位凸块相接触，所述限位凸块限制变速齿轮相对于第一滑块在初始状态时发生转动。

本方案具有如下有益的效果与明显的特点：该装置可以实现直线平夹自适应抓取功能，该装置的抓取模式为直线平行夹持与自适应复合抓取模式：既能在平行夹持阶段能够达到第二指段末端沿直线精确运动，用直线平夹捏持方式夹持物体；也能在第一指段接触物体后转动第二指段去自适应包络物体，对不同形状、尺寸的物体具有自适应性。相比较于普通的平夹自适应手指装置，该直线平夹自适应手指装置在保有其原有功能的基础上，能更加高效地在工作台面上平行夹持抓取厚度较薄的物体，而无需额外复杂的传感和实时控制系统，提高了工作效率。该装置仅采用单个电机驱动，无需复杂的传感和实时控制系统，结构简单，制造成本低，同时抓取范围广，工作效率高，适用于各种需要抓取不同尺寸物体的机器人，具有较高的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型设计的直线平夹自适应机器人手指装置的一种实施例的立体外观图。

图2是图1所示实施例的部分零件位置图。

图3是图1所示实施例的主视图。

图4至图5是图1所示实施例在以直线平行夹持的方式抓取物体的动作过程示意图。

图6至图8是图1所示实施例在以自适应包络握持的方式抓取物体的动作过程示意图。

在图1至图8中：

10-基座，11-基座前板，20-第一指段，21-第一指段前板，

30-第二指段，41-第一转轴，42-第二转轴，43-过渡齿轮轴，

44-关节轴，51-第一齿轮，52-第二齿轮，53-第三齿轮，

54-变速齿轮，55-过渡齿轮，56-齿条，61-第一滑轨，

62-第二滑轨，71-第一滑块，72-第二滑块，80-簧件，

90-限位凸块，100-电机，110-传动机构，120-轴承。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详细介绍本实用新型的具体结构、工作原理的内容。

如图1至图5所示的一种直线平夹自适应机器人手指装置的一种实施例，它包括电机100、基座10、传动机构110、第一转轴41、第一齿轮51；所述电机100固定安装在基座10中；所述电机100的输出轴与传动机构110的输入端相连，所述传动机构110的输出端与第一转轴41相连；所述第一转轴41活动套设在基座10上；所述第一齿轮51套固在第一转轴41上；其特征在于：该直线平夹自适应机器人手指装置还包括第一滑轨61、第二滑轨62、第一滑槽、第二滑槽、齿条56、第一滑块71、第二滑块72、第一指段20、第二指段30、变速齿轮54、第二齿轮52、过渡齿轮55、第三齿轮53、第二转轴42、过渡齿轮55轴43、关节轴44、簧件80和限位凸块90；所述基座10上设有第一滑轨61、第二滑轨62、第一滑槽和第二滑槽；所述齿条56滑动套接在第一滑轨61上；所述齿条56与第一齿轮51相互啮合，两者配合形成传动关系；所述第一滑块71滑动镶嵌在第一滑槽中；所述第二滑块72滑动镶嵌在第二滑槽中；所述第一指段20滑动套接在第二滑轨62中；所述变速齿轮54套固在第二转轴42上；所述变速齿轮54与齿条56啮合，两者配合形成传动关系；所述第二齿轮52套固在第二转轴42上；所述第二转轴42活动套设穿过第一指段20，第二转轴42的一端套设在第一滑块71上，另一端套设在第二滑块72上；所述过渡齿轮55套固在过渡齿轮55轴43上；所述过渡齿轮55轴43活动套设在第一指段20中；所述第三齿轮53套固在关节轴44上；所述关节轴44活动套设在第一指段20中；所述第二指段30与第三齿轮53固接；所述第二齿轮52与过渡齿轮55相啮合，所述过渡齿轮55与第三齿轮53相啮合，所述过渡齿轮55使得从第二齿轮52到第三齿轮53的传动为同向传动；所述簧件80的两端分别连接变速齿轮54和第一滑块71；所述变速齿轮54和第一滑块71上分别设有固定的限位凸块90，在初始状态时，两个限位凸块90相接触，所述限位凸块90限制变速齿轮54相对于第一滑块71在初始状态时发生转动。

本实用新型的工作原理，结合附图介绍如下：电机100转动，通过传动机构110带动第一转轴41转动，套固在第一转轴41上的第一齿轮51转动，带动齿条56在第一滑轨61上直线移动。

在抓取过程中，如图4所示，在第一指段20未触碰物体时，由于簧件80、限位凸块90的作用，变速齿轮54不会相对于齿条56发生转动，变速齿轮54不会相对于第一滑块71转动，第二齿轮52、过渡齿轮55和第三齿轮53不会转动，即第二指段不会相对于第一指段发生转动；此时第一滑块71、第二滑块72、第二转轴42、第一指段20、第二指段30和齿条56将作为“一个构件”直线同步平移，实现直线平行夹持抓取效果。

如图5所示，在第一指段20接触物体时，电机100继续转动，由于第一指段20和套设穿过在第一指段20的第二转轴42的平移运动受到限制，簧件80将会发生变形，变速齿轮54相对于第一滑块71发生转动，第二齿轮52转动；由于第二齿轮52、过渡齿轮55和第三齿轮53的同向传动关系，第三齿轮53转动，带动固接在第三齿轮53上的第二指段30转动，直到第二指段30接触物体，抓取结束，实现了自适应抓取效果。

本实施例释放物体时，电机100反转，释放过程与上述抓取过程相反，不再赘述。

综上，该装置可以实现直线平夹自适应抓取功能，该装置的抓取模式为直线平行夹持与自适应复合抓取模式：既能在平行夹持阶段能够达到第二指段末端沿直线精确运动，用直线平夹捏持方式夹持物体；也能在第一指段接触物体后转动第二指段去自适应包络物体，对不同形状、尺寸的物体具有自适应性。相比较于普通的平夹自适应手指装置，该直线平夹自适应手指装置在保有其原有功能的基础上，能更加高效地在工作台面上平行夹持抓取厚度较薄的物体，而无需额外复杂的传感和实时控制系统，提高了工作效率。该装置仅采用单个电机驱动，无需复杂的传感和实时控制系统，结构简单，制造成本低，同时抓取范围广，工作效率高，适用于各种需要抓取不同物体的机器人，具有较高的实用价值。

Claims (3)

1.一种直线平夹自适应机器人手指装置，包括电机、基座、传动机构、第一转轴、第一齿轮；所述电机固定安装在基座中；所述电机的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一转轴相连；所述第一转轴活动套设在基座上；所述第一齿轮套固在第一转轴上；其特征在于：该直线平夹自适应机器人手指装置还包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑槽、第二滑槽、齿条、第一滑块、第二滑块、第一指段、第二指段、变速齿轮、第二齿轮、过渡齿轮、第三齿轮、第二转轴、过渡齿轮轴、关节轴、簧件和限位凸块；所述基座上设有第一滑轨、第二滑轨、第一滑槽和第二滑槽；所述齿条滑动套接在第一滑轨上；所述齿条与第一齿轮相互啮合，两者配合形成传动关系；所述第一滑块滑动镶嵌在第一滑槽中；所述第二滑块滑动镶嵌在第二滑槽中；所述第一指段滑动套接在第二滑轨中；所述变速齿轮套固在第二转轴上；所述变速齿轮与齿条啮合，两者配合形成传动关系；所述第二齿轮套固在第二转轴上；所述第二转轴活动套设穿过第一指段，第二转轴的一端套设在第一滑块上，另一端套设在第二滑块上；所述过渡齿轮套固在过渡齿轮轴上；所述过渡齿轮轴活动套设在第一指段中；所述第三齿轮套固在关节轴上；所述关节轴活动套设在第一指段中；所述第二指段与第三齿轮固接；所述第二齿轮与过渡齿轮相啮合，所述过渡齿轮与第三齿轮相啮合，所述过渡齿轮使得从第二齿轮到第三齿轮的传动为同向传动；所述簧件的两端分别连接变速齿轮和第一滑块；所述变速齿轮和第一滑块上分别设有固定的限位凸块，在初始状态时，两个限位凸块相接触，所述限位凸块限制变速齿轮相对于第一滑块在初始状态时发生转动。

2.如权利要求1所述的一种直线平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述齿条为双侧齿齿条。

3.如权利要求1所述的一种直线平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第一滑槽与第二滑槽均为直线型滑槽，第一滑槽与第二滑槽中轴线相互平行。