CN208375316U - 一种多自由度的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多自由度的机械手，包括外壳，其特征在于：所述外壳内部的右端设置有主动齿轮，所述主动齿轮的左端设置有第二主动齿轮，所述主动齿轮的前方设置有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮的右端设置有第二传动齿轮，该机械手在夹爪的末端还设置有机械钩，机械钩通过液压驱动并转动，由于增加了关节进而增加了该机械手的自由度，机械钩可以钩住一些袋装的物体，增加了搬运物件的方式，提高了搬运的效率；由于从动带轮安装在安装块上，安装块通过电机驱动电动伸缩杆控制位置，当在夹持一些不规则的物体时，由于物体表面凹凸不平，难以夹持，可以通过电动伸缩杆推移安装块，使得不规则物品被皮带抵住，防止掉落。

Description

一种多自由度的机械手

技术领域

本实用新型属于机械手技术领域，具体涉及一种多自由度的机械手。

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，机械手大多运用在工厂及公共场所，极大便利了生产中的搬运及生活，但是目前的机械手仍有些许不足之处。

目前的机械手的关节数较少，导致自由度较少，仅仅对物体只有夹持的作用，无法钩住一些物体并进行搬运；同时在夹持一些不规则的物体时，由于不规则物体表面凹凸不平，导致夹持力较小，物体太重时易从机械手中滑落，大大降低了机械手工作夹持的稳定性；且机械手在安装时，大多使用螺栓，安装形式单一，由于机械手不停的运动，长时间会使得螺栓松动，安装不牢固，在搬运物件会出现晃动，造成物件的掉落，造成了经济上的损失，等等问题还有待我们解决。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多自由度的机械手，以解决上述背景技术中提出的目前的机械手的关节数较少，导致自由度较少，仅仅对物体只有夹持的作用，无法钩住一些物体并进行搬运；同时在夹持一些不规则的物体时，由于不规则物体表面凹凸不平，导致夹持力较小，物体太重时易从机械手中滑落，大大降低了机械手工作夹持的稳定性；且机械手在安装时，大多使用螺栓，安装形式单一，由于机械手不停的运动，长时间会使得螺栓松动，安装不牢固，在搬运物件会出现晃动，造成物件的掉落的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多自由度的机械手,包括外壳，其特征在于：所述外壳内部的右端设置有主动齿轮，所述主动齿轮的左端设置有第二主动齿轮，且主动齿轮与第二主动齿轮啮合链接，所述主动齿轮的前方设置有第一传动齿轮，且主动齿轮与第一传动齿轮为一体式车削结构，所述第一传动齿轮的右端设置有第二传动齿轮，且第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合链接，所述第二传动齿轮转动中心处的右端设置有主动曲柄，且第二传动齿轮与主动曲柄焊接连接，所述主动曲柄右端的下方设置有机械夹爪，且主动曲柄通过转动销与机械夹爪转动连接，所述外壳内部的下方设置有固定块，所述固定块的右端设置有从动曲柄，所述从动曲柄的右端也通过转动销与机械夹爪转动连接，所述外壳的左端也设置有机械夹爪，所述机械夹爪靠近从动曲柄的一侧设置有主动带轮，所述主动带轮的下方设置有从动带轮，且主动带轮通过皮带与从动带轮转动连接，所述从动带轮的前方设置有安装块，且从动带轮通过轴承与安装块转动连接，所述主动带轮的后方设置有电机，所述电机通过转动轴与主动带轮转动连接，所述外壳前侧面的右端设置于驱动电机，所述驱动电机与主动齿轮转动连接。

优选的，所述外壳的上方设置有安装板，所述安装板的上方开设有燕尾槽，所述安装板上表面的左右两端均设置有固定板，所述固定板的侧面上开设有螺纹孔。

优选的，所述机械夹爪的内部设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的一端与安装块固定连接，且电动伸缩杆远离安装块的一端设置有第三电机。

优选的，所述机械夹爪的下方设置有机械钩，所述机械钩的一端设置有转动块，所述转动块的上方设置有伸缩杆，所述伸缩杆的上方设置有活塞，所述活塞的外部设置有液压筒，所述液压筒的一端设置有齿轮泵，且液压筒的上方开设有第一进油口，所述液压筒的下方开设有第二进油口，所述齿轮泵通过油管分别与第一进油口和第二进油口连接。

优选的，所述电动伸缩杆由外套、内套、丝杠和移动块组成，所述移动块与内套为一体式结构，且移动块套设在丝杠的侧壁上，所述移动块与丝杠滑动连接，所述驱动电机、电机、第三电机和齿轮泵均与外界控制开关电性连接，所述外界控制开关与外界的电源电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机械手在夹爪的末端还设置有机械钩，机械钩通过液压驱动并转动，由于增加了关节进而增加了该机械手的自由度，机械钩可以钩住一些袋装的物体，增加了搬运物件的方式，提高了搬运的效率；且机械手的夹爪内侧设置有带轮组，带轮组的转动可以通过摩擦把物件收入夹爪的内部，减少整体体积，方便机械手顺利通过运送通道的同时使得夹持更为牢固；由于从动带轮安装在安装块上，安装块通过电机驱动电动伸缩杆控制位置，当在夹持一些不规则的物体时，由于物体表面凹凸不平，难以夹持，可以通过电动伸缩杆推移安装块，使得不规则物品被皮带抵住，防止掉落；该机械手在安装的时候，可以先通过燕尾槽嵌合在机械臂上相应的燕尾块中，避免螺栓安装由于松动而使得整个机械手晃动、掉落，大大增强了该装置的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的A的局部放大图；

图4为本实用新型的液压筒的结构示意图。

图中：1-外壳、2-安装板、3-固定板、4-螺纹孔、5-燕尾槽、6-第二主动齿轮、7-主动齿轮、8-第一传动齿轮、9-第二传动齿轮、10-主动曲柄、11-固定块、12-从动曲柄、13-机械夹爪、14-第三电机、15-电动伸缩杆、16-转动块、17-机械钩、18-安装块、19-从动带轮、20-皮带、21-主动带轮、22-电机、23-齿轮泵、24-伸缩杆、25-液压筒、26-驱动电机、27-外套、28-内套、29-移动块、30-丝杠、31-活塞、32-第一进油口、33-第二进油口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种多自由度的机械手，包括外壳1，外壳1内部的右端设置有主动齿轮7，主动齿轮7的左端设置有第二主动齿轮6，且主动齿轮7与第二主动齿轮6啮合链接，主动齿轮7的前方设置有第一传动齿轮8，且主动齿轮7与第一传动齿轮8为一体式车削结构，第一传动齿轮8的右端设置有第二传动齿轮9，且第一传动齿轮8与第二传动齿轮9啮合链接，第二传动齿轮9转动中心处的右端设置有主动曲柄10，且第二传动齿轮9与主动曲柄10焊接连接，主动曲柄10右端的下方设置有机械夹爪13，且主动曲柄10通过转动销与机械夹爪13转动连接，外壳1内部的下方设置有固定块11，固定块11的右端设置有从动曲柄12，从动曲柄12的右端也通过转动销与机械夹爪13转动连接，外壳1的左端也设置有机械夹爪13，机械夹爪13靠近从动曲柄12的一侧设置有主动带轮21，主动带轮21的下方设置有从动带轮19，且主动带轮21通过皮带20与从动带轮19转动连接，从动带轮19的前方设置有安装块18，且从动带轮19通过轴承与安装块18转动连接，主动带轮21的后方设置有电机22，电机22通过转动轴与主动带轮21转动连接，外壳1前侧面的右端设置于驱动电机26，驱动电机26与主动齿轮7转动连接。

本实施例中，优选的，外壳1的上方设置有安装板2，安装板2的上方开设有燕尾槽5，安装板2上表面的左右两端均设置有固定板3，固定板3的侧面上开设有螺纹孔4，在安装机械手的时候，首先把该机械手上方的安装板2上的燕尾槽5与机械臂上的燕尾块嵌合，由于燕尾槽5上窄下宽，由于螺栓固定后，随着机械手不停的工作，移动，螺栓容易发生松动，使得整个装置发生振动，并使得夹持的物体掉落，造成经济损失，而燕尾槽5的存在大大增强了该装置的安全性和稳定性。

本实施例中，优选的，机械夹爪13的内部设置有电动伸缩杆15，电动伸缩杆15的一端与安装块18固定连接，且电动伸缩杆15远离安装块18的一端设置有第三电机14，在机械夹爪13夹持一些不规则的物体时，由于物体的表面凹凸不平，容易从机械夹爪13上的皮带20上滑落，可以通过第三电机14驱动电动伸缩杆15，使之顶起连接有从动带轮19的安装块18，使得皮带20倾斜，并抵住不规则物体，避免滑落，使得该机械手可以夹持更加复杂和不规则的物体，功能性更强。

本实施例中，优选的，机械夹爪13的下方设置有机械钩17，机械钩17的一端设置有转动块16，转动块16的上方设置有伸缩杆24，伸缩杆24的上方设置有活塞31，活塞31的外部设置有液压筒25，液压筒25的一端设置有齿轮泵23，且液压筒25的上方开设有第一进油口32，液压筒25的下方开设有第二进油口33，齿轮泵23通过油管分别与第一进油口32和第二进油口33连接，机械钩17通过液压驱动并转动，由于增加了关节进而增加了该机械手的自由度，机械钩17可以钩住一些袋装的物体，大大增加了搬运物件的方式，提高了搬运的效率；该机械钩17由液压筒25驱动，由于液压筒25内部的活塞31的上下两端分别开设有第一进油口32和第二进油口33，当通过齿轮泵23把油送入第一进油口32时，油液从上方挤压活塞31，使得下方连接有活塞31的伸缩杆24向下运动，使得机械钩17钩住物体并保持钩持状态，当齿轮泵23把油送入第二进油口33时，油液从下方挤压活塞31，使得伸缩杆24向上运动，使得机械钩17处于未工作状态。

本实施例中，优选的，电动伸缩杆15由外套27、内套28、丝杠30和移动块29组成，移动块29与内套28为一体式结构，且移动块29套设在丝杠30的侧壁上，移动块29与丝杠30滑动连接，驱动电机26、电机22、第三电机14和齿轮泵23均与外界控制开关电性连接，外界控制开关与外界的电源电性连接，电动伸缩杆15的原理是通过第三电机14接收到脉冲信号后开始转动，连接有内套28的移动块29与丝杠30内部有滚珠，在丝杠30转动的同时移动块29沿着丝杠滑动，使得内套28开始移动，完成伸缩的动作。

工作原理：本实用新型使用时，使用者首先把该机械手上方的安装板2上的燕尾槽5与机械臂上的燕尾块嵌合，由于燕尾槽5上窄下宽，由于螺栓固定后，随着机械手不停的工作，移动，螺栓容易发生松动，使得整个装置发生振动，并使得夹持的物体掉落，造成经济损失，而燕尾槽5的存在大大增强了该装置的安全性和稳定性，然后启动外界连接的控制开关，当对物体进行夹持时，启动驱动电机26，驱动电机26的转动使得主动齿轮7转动，主动齿轮7的转动带动第二主动齿轮6转动，同时分别带动主动齿轮7和第二主动齿轮6上的第一传动齿轮8转动，接着与第一传动齿轮8啮合的第二传动齿轮9也开始转动，与第二传动齿轮9转动中心固定连接的主动曲柄10开始摆动，同时从动曲柄12也开始摆动，使得整个机械夹爪13向下方并沿着中心位置处移动，并把物体夹住，然后启动电机22，电机22的转动带动主动带轮21转动，主动带轮21通过皮带20带动从动带轮19转动，皮带20通过摩擦把物件收入夹爪的内部，减少整体体积，方便机械手顺利通过运送通道的同时使得夹持更为牢固，同时在机械夹爪13夹持一些不规则的物体时，由于物体的表面凹凸不平，容易从机械夹爪13上的皮带20上滑落，可以通过第三电机14驱动电动伸缩杆15，电动伸缩杆15通过第三电机14接收到脉冲信号后开始转动，连接有内套28的移动块29与丝杠30内部有滚珠，在丝杠30转动的同时移动块29沿着丝杠滑动，使得内套28开始移动，并使之顶起连接有从动带轮19的安装块18，使得皮带20倾斜，并抵住不规则物体，避免滑落，使得该机械手可以夹持更加复杂和不规则的物体，功能性更强，由于该机械夹爪13下方的机械钩17通过液压驱动并转动，由于增加了关节进而增加了该机械手的自由度，机械钩17可以钩住一些袋装的物体，大大增加了搬运物件的方式，提高了搬运的效率，该机械钩17由液压筒25驱动，由于液压筒25内部的活塞31的上下两端分别开设有第一进油口32和第二进油口33，当通过齿轮泵23把油送入第一进油口32时，油液从上方挤压活塞31，使得下方连接有活塞31的伸缩杆24向下运动，使得机械钩17钩住物体并保持钩持状态，当齿轮泵23把油送入第二进油口33时，油液从下方挤压活塞31，使得伸缩杆24向上运动，使得机械钩17处于未工作状态，整个工作流程结束。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多自由度的机械手，包括外壳（1），其特征在于：所述外壳（1）内部的右端设置有主动齿轮（7），所述主动齿轮（7）的左端设置有第二主动齿轮（6），且主动齿轮（7）与第二主动齿轮（6）啮合链接，所述主动齿轮（7）的前方设置有第一传动齿轮（8），且主动齿轮（7）与第一传动齿轮（8）为一体式车削结构，所述第一传动齿轮（8）的右端设置有第二传动齿轮（9），且第一传动齿轮（8）与第二传动齿轮（9）啮合链接，所述第二传动齿轮（9）转动中心处的右端设置有主动曲柄（10），且第二传动齿轮（9）与主动曲柄（10）焊接连接，所述主动曲柄（10）右端的下方设置有机械夹爪（13），且主动曲柄（10）通过转动销与机械夹爪（13）转动连接，所述外壳（1）内部的下方设置有固定块（11），所述固定块（11）的右端设置有从动曲柄（12），所述从动曲柄（12）的右端也通过转动销与机械夹爪（13）转动连接，所述外壳（1）的左端也设置有机械夹爪（13），所述机械夹爪（13）靠近从动曲柄（12）的一侧设置有主动带轮（21），所述主动带轮（21）的下方设置有从动带轮（19），且主动带轮（21）通过皮带（20）与从动带轮（19）转动连接，所述从动带轮（19）的前方设置有安装块（18），且从动带轮（19）通过轴承与安装块（18）转动连接，所述主动带轮（21）的后方设置有电机（22），所述电机（22）通过转动轴与主动带轮（21）转动连接，所述外壳（1）前侧面的右端设置于驱动电机（26），所述驱动电机（26）与主动齿轮（7）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度的机械手，其特征在于：所述外壳（1）的上方设置有安装板（2），所述安装板（2）的上方开设有燕尾槽（5），所述安装板（2）上表面的左右两端均设置有固定板（3），所述固定板（3）的侧面上开设有螺纹孔（4）。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度的机械手，其特征在于：所述机械夹爪（13）的内部设置有电动伸缩杆（15），所述电动伸缩杆（15）的一端与安装块（18）固定连接，且电动伸缩杆（15）远离安装块（18）的一端设置有第三电机（14）。

4.根据权利要求1所述的一种多自由度的机械手，其特征在于：所述机械夹爪（13）的下方设置有机械钩（17），所述机械钩（17）的一端设置有转动块（16），所述转动块（16）的上方设置有伸缩杆（24），所述伸缩杆（24）的上方设置有活塞（31），所述活塞（31）的外部设置有液压筒（25），所述液压筒（25）的一端设置有齿轮泵（23），且液压筒（25）的上方开设有第一进油口（32），所述液压筒（25）的下方开设有第二进油口（33），所述齿轮泵（23）通过油管分别与第一进油口（32）和第二进油口（33）连接。

5.根据权利要求3所述的一种多自由度的机械手，其特征在于：所述电动伸缩杆（15）由外套（27）、内套（28）、丝杠（30）和移动块（29）组成，所述移动块（29）与内套（28）为一体式结构，且移动块（29）套设在丝杠（30）的侧壁上，所述移动块（29）与丝杠（30）滑动连接，所述驱动电机（26）、电机（22）、第三电机（14）和齿轮泵（23）均与外界控制开关电性连接，所述外界控制开关与外界的电源电性连接。