CN209289256U - 机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手，所述机械手包括具有一定长度的杆体，杆体尾端安装用于夹取物体的夹具，机械手还包括夹具控制组件，组件具有传动连接的把手部、联动部，所述把手部活动配置于所述杆体头端以便操作，所述联动部的输出端与所述夹具连接，以将把手部的活动传递至夹具实现对所述夹具的控制。优选将杆体设置为伸缩杆，可灵活调整长度满足在取物中的实际所需，机械手可以应用在农业采摘、工业生产、日常缴费、晾晒衣物等场景中，弥补取物时距离的不足，也能避免人体直接与物品接触，提高安全系数。

Description

机械手

技术领域

本实用新型涉及用于取物的机械手。

背景技术

在一些生活或是工作场景中，在取物时常会因手臂距离不足而无法够到，又或因为所取之物不适合直接与人体接触，此时会借用机械手来达到取物的目的。现有机械手较为常见的有粘贴式取物，虽然使用方便，但使用效果的稳定较差，也有如停车场收费口采用木杆带网兜进行取物的方式，虽然简单易实现，但其只能被动的接纳物品，适用的场景较有限。

实用新型内容

本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种改进的机械手。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：机械手，所述机械手包括，

杆体，具有一定长度；

夹具，安装于杆体尾端用于夹取物体；

夹具控制组件，包括传动连接的把手部、联动部，所述把手部活动配置于所述杆体头端以便操作，所述联动部的输出端与所述夹具连接，以将把手部的活动传递至夹具实现对所述夹具的控制。

如前所述的机械手，所述杆体为伸缩杆以实现长度的调整。

如前所述的机械手，所述杆体包括轴向套合的固定杆、活动杆，所述固定杆配置有直线驱动组件，所述直线驱动组件的输出端与所述活动杆连接，以驱动所述活动杆相较于所述固定杆轴向运动实现杆体的伸缩，所述夹具安装于所述活动杆尾端。

如前所述的机械手，所述直线驱动组件为丝杠传动组件，丝杠传动组件中的电机件、控制开关安装于所述固定杆，其丝杠一端与所述电机件连接以实现正反转动，其另一端适配于所述杆体轴向延伸，与所述丝杠配合的传动块与所述活动杆连接固定，以将丝杠的旋转转化为活动杆的轴向运动。

如前所述的机械手，所述夹具包括固定夹板、活动夹板，所述固定夹板一端固定于所述活动杆，所述活动夹板与所述固定夹板交叉铰接，所述活动夹板的受力端与所述联动部的输出端连接，所述活动夹板配置有第一复位件以在联动部闲时将所述活动夹板复位。

如前所述的机械手，所述联动部包括拉线，所述拉线的一端与所述把手部连接，所述拉线的另一端与所述夹具的活动夹板连接；所述把手部可轴向活动的安装于所述固定杆以供操作拉动所述拉线，所述把手部配置有第二复位件，以在把手部闲时将其复位。

如前所述的机械手，一隔板将所述固定杆杆身内部轴向隔离为第一腔、第二腔，沿所述隔板设有轴向延伸的滑槽以将第一腔、第二腔连通，所述固定杆杆身的头端配置有柄部以安装所述电机件、控制开关以及把手部，所述固定杆杆身的尾端为开放端以供活动杆伸缩；

所述活动杆套合于所述固定杆杆身内，其包括分别与所述第一腔、第二腔适配的第一杆身、第二杆身，所述第一杆身、第二杆身之间通过适配于轴向槽内的滑筋连接为整体；所述第一杆身、第二杆身的尾端设有公用封盖以安装所述夹具；

所述第一杆身、第二杆身的头端安装有所述传动块，所述传动块包括分别适配于所述第一杆身、第二杆身的第一块体、第二块体，所述第一块体、第二块体之间设有穿设于所述轴向槽内的连接筋以将两者连为整体；

其中，所述第一块体与所述丝杠传动组件适配，所述丝杠延伸穿过所述第一块体；所述第二块体与所述夹具控制组件适配，所述拉线贯穿通过所述第二块体。

如前所述的机械手，所述拉线包括芯线、包线，所述包线套设于所述芯线外围，所述芯线长度大于所述包线，所述芯线一端与所述活动夹板连接，所述芯线另一端与所述把手部连接，所述包线的一端限定于所述活动夹板下方，所述包线另一端限定于所述把手部前端；所述芯线可被把手部带动相较于所述包线发生长度方向的位移。

如前所述的机械手，所述拉线包括靠近把手部的螺旋伸缩段、靠近夹具的直线段，所述螺旋伸缩段、直线段两者分隔处的包线部分凸起形成卡位部，所述卡位部与所述第二块体的贯穿处形成卡位配合，以将所述螺旋伸缩段、直线段隔离。

如前所述的机械手，所述第一复位件、第二复位件均为压缩弹簧。

本公开的一个方面带来的一个有益效果：通过夹具进行取物，夹持效果稳定，夹具的控制组件配置杆体头端，操作便利。

附图说明

下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

附图中：

图1为本实用新型一实施例收缩状态示意图；

图2为本实用新型一实施例伸展状态示意图；

图3为本实用新型一实施例收缩状态剖视示意图；

图4为本实用新型一实施例伸展状态剖视示意图；

图5为本实用新型一实施例直线驱动组件、把手部示意图；

图6为本实用新型一实施例固定杆杆身示意图；

图7为本实用新型一实施例活动杆、夹具等示意图；

图中标识说明如下：

1、杆体；100、固定杆；1001、柄部；1002、隔板；1003、滑槽；1004、第一腔；1005、第二腔；101、活动杆；1011、公用封盖；2、夹具；200、固定夹板；201、活动夹板；202、第一复位件；3、夹具控制组件；300、把手部；301、拉线；3011、螺旋伸缩段；3012、直线段；3013、卡位部；302、第二复位件；4、直线驱动组件；400、电机；401、丝杠；402、传动块；4021、第一块体；4022、第二块体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

参阅图1-7，机械手包括具有一定长度的杆体1，杆体1短可以是几厘米，如5厘米以上，长可以是一两米或更长，以弥补手臂的长度，可进入较为恶劣的环境中取物。在杆体1上安装夹具2以及夹具控制组件3，夹具2设置在杆体1尾端，夹具控制组件3中的把手部300则配置在杆件头端，与手掌持的位置对应以便于操作，联动部则连接在把手部300和夹具2之间，将手对把手部300的操作传递至夹具2，从而实现在杆体1头端就可以操作在尾端的夹具2。通过夹具2对物品进行夹持，效果较稳定，可以通过对夹具2的控制实现主动施力，例如用于踩摘水果等农产品，于工厂等工业环境中代替人手以增加效率和提高安全指数，于高速公路、停车场等收费时方便收费员与交费者的缴费交接，于残疾人或病人可方便的拿到较远或轮椅难以接近的物品，于清洁工可以方便的拾捡垃圾，甚至可以用于晾晒衣服等等。

杆体1优选设置为伸缩杆，其伸缩可以通过手动调节实现(如常见的自拍杆原理)，也可以通过驱动结构来实现，通过伸缩调整杆体1呈现不同长度，更加适应实际的使用需求，也便于收藏、携带。具体的，杆体1包括轴向套合的固定杆100、活动杆101，所述固定杆100配置有直线驱动组件4，所述直线驱动组件4的输出端与所述活动杆101连接，以驱动所述活动杆101相较于所述固定杆100轴向运动实现杆体1的伸缩，所述夹具2安装于所述活动杆101尾端。直线驱动组件4以固定杆100为顶定点支撑，其动力输出只活动杆101，从而控制活动杆101相较于固定杆100做直线往返的运动，由此实现杆体1的伸缩。驱动控制杆体1的伸缩相较于手动更加智能，操作也便捷。

直线驱动组件4可以采用丝杠传动组件来实现，丝杠传动可以实现旋转运动、直线运动之间的转换。本实施例中，丝杠传动组件中的电机400件、控制开关安装于所述固定杆100，其丝杠一端与所述电机400件连接以实现正反转动，其另一端适配于所述杆体1轴向延伸，即丝杠的延伸方向与杆体1 长度方向一致，与所述丝杠配合的传动块402与所述活动杆101连接固定，以将丝杠的旋转转化为活动杆101的轴向运动，传动块402沿着丝杠直线往返时带动活动杆101轴向往返运动。

夹具2是一种常见的夹持结构，一般包括两块铰接组装的夹板，两块夹板的一端为受力部分，另一端为夹持作用部分。在本实施例中夹具2的其中一块夹板一端固定于活动杆101形成固定夹板200，另一块夹板与所述固定夹板200交叉铰接组装成为活动夹板201，所述活动夹板201的受力端与所述联动部的输出端连接，所述活动夹板201配置有第一复位件202以在联动部闲时将所述活动夹板201复位。用户施力在把手部300，力量通过联动部传递至活动夹板201，活动夹板201运动实现与固定夹板200之间的夹持动作，而在未施力的闲时段，活动夹板201则由第一复位件202作用回复到初始状态，以便下一次夹持动作。

一些实施例中，联动部包括拉线301，所述拉线301的一端与所述把手部 300连接，所述拉线301的另一端与所述夹具2的活动夹板201连接；所述把手部300可轴向活动的安装于所述固定杆100以供操作拉动所述拉线301，所述把手部300配置有第二复位件302，以在把手部300闲时将其复位。

如附图所示，固定夹板200、活动夹板201两者于交叉处铰接，第一复位件202为穿设在拉线301外围的压缩弹簧，该弹簧一端抵持在活动夹板201 受力端的下方，另一端抵持在活动夹板201的尾端。闲时在该弹簧的作用下夹具2保持打开的状态，工作时施力将把手部300往后拉动，拉线301带动活动夹板201使其沿夹具2铰接处转动，实现与固定夹板200的夹持闭合，从而夹持住物体。取物操作完成后，撤销对把手部300的施力，把手部300 在第二复位件302的作用下轴向运动复位，拉线301对活动夹板201的拉扯作用消失，活动夹板201在第一复位件202作用再次复位至打开状态。

一些实施例中，一隔板1002将所述固定杆100杆身内部轴向隔离为第一腔1004、第二腔1005，沿所述隔板1002设有轴向延伸的滑槽1003以将第一腔1004、第二腔1005连通，所述固定杆100杆身的头端配置有柄部1001以安装所述电机400件、控制开关以及把手部300，所述固定杆100杆身的尾端为开放端以供活动杆101伸缩。把手部300与柄部1001可以通过轴向的滑道、滑轨配合实现把手部300的轴向运动，在把手部300和柄部1001之间采用轴向设置的压缩弹簧作为第二复位件302，该弹簧的一端抵持在把手部300上，另一端抵持在柄部1001。当施力在把手部300扯动拉线301时，把手部300 运动时会将该弹簧压缩，当撤销对把手部300施力后该弹簧复位顺势将把手部300往前(尾端)推至初始状态。

活动杆101套合于所述固定杆100杆身内，其包括分别与所述第一腔 1004、第二腔1005适配的第一杆身、第二杆身，所述第一杆身、第二杆身之间通过适配于轴向槽内的滑筋连接为整体；所述第一杆身、第二杆身的尾端设有公用封盖1011以安装所述夹具2。第一杆身、第二杆身的头端安装有所述传动块402，所述传动块402包括分别适配于所述第一杆身、第二杆身的第一块体4021、第二块体4022，所述第一块体4021、第二块体4022之间设有穿设于所述轴向槽内的连接筋以将两者连为整体。其中，所述第一块体4021 与所述丝杠传动组件适配，所述丝杠401延伸穿过所述第一块体4021；所述第二块体4022与所述夹具控制组件3适配，所述拉线301贯穿通过所述第二块体4022。

将固定杆100、活动杆101分为第一、第二部分进行套合，两者之间的配合结构更加细致，活动杆101在运动时所受到的导向限制更多，伸缩运动行程更加稳定。优选可以在固定杆100、活动杆101的壁面之间设置轴向延伸的导向槽、导向条，进一步加强伸缩运动时的稳定性。

一些实施例中，拉线301包括芯线、包线，所述包线套设于所述芯线外围，所述芯线长度大于所述包线，所述芯线一端与所述活动夹板201连接，所述芯线另一端与所述把手部300连接，所述包线的一端限定于所述活动夹板201下方，所述包线另一端限定于所述把手部300前端；所述芯线可被把手部300带动相较于所述包线发生长度方向的位移。优选地，拉线301包括靠近把手部300的螺旋伸缩段3011、靠近夹具2的直线段3012，所述螺旋伸缩段3011、直线段3012两者分隔处的包线部分凸起形成卡位部3013，所述卡位部3013与所述第二块体4022的贯穿处形成卡位配合，以将所述螺旋伸缩段3011、直线段3012隔离。

拉动芯线时，包线位置固定，芯线相较于包线偏移，从而拉动活动夹板 201，此原理完全等同现有自行车刹车线原理，固在此不做赘述。而将线体一部分设置为螺旋伸缩段3011，在杆体1伸长时该段跟随展开灵活的满足拉线 301所需长度，避免对杆体1的伸长造成干涉；在杆体1收缩时该段回缩实现对拉线301的有序容纳。卡位部3013外径稍大，其被限定在第二块体4022 的贯穿处之外，由此可以将螺旋伸缩段3011、直线段3012分隔开，即使在伸缩动作中，两段线体也处于各自独立的空间中，便于有序收藏。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.机械手，其特征在于：所述机械手包括，

杆体，具有一定长度；

夹具，安装于杆体尾端用于夹取物体；

夹具控制组件，包括传动连接的把手部、联动部，所述把手部活动配置于所述杆体头端以便操作，所述联动部的输出端与所述夹具连接，以将把手部的活动传递至夹具实现对所述夹具的控制。

2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于：所述杆体为伸缩杆以实现长度的调整。

3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于：所述杆体包括轴向套合的固定杆、活动杆，所述固定杆配置有直线驱动组件，所述直线驱动组件的输出端与所述活动杆连接，以驱动所述活动杆相较于所述固定杆轴向运动实现杆体的伸缩，所述夹具安装于所述活动杆尾端。

4.如权利要求3所述的机械手，其特征在于：所述直线驱动组件为丝杠传动组件，丝杠传动组件中的电机件、控制开关安装于所述固定杆，其丝杠一端与所述电机件连接以实现正反转动，其另一端适配于所述杆体轴向延伸，与所述丝杠配合的传动块与所述活动杆连接固定，以将丝杠的旋转转化为活动杆的轴向运动。

5.如权利要求4所述的机械手，其特征在于：所述夹具包括固定夹板、活动夹板，所述固定夹板一端固定于所述活动杆，所述活动夹板与所述固定夹板交叉铰接，所述活动夹板的受力端与所述联动部的输出端连接，所述活动夹板配置有第一复位件以在联动部闲时将所述活动夹板复位。

6.如权利要求5所述的机械手，其特征在于：所述联动部包括拉线，所述拉线的一端与所述把手部连接，所述拉线的另一端与所述夹具的活动夹板连接；所述把手部可轴向活动的安装于所述固定杆以供操作拉动所述拉线，所述把手部配置有第二复位件，以在把手部闲时将其复位。

7.如权利要求6所述的机械手，其特征在于：一隔板将所述固定杆杆身内部轴向隔离为第一腔、第二腔，沿所述隔板设有轴向延伸的滑槽以将第一腔、第二腔连通，所述固定杆杆身的头端配置有柄部以安装所述电机件、控制开关以及把手部，所述固定杆杆身的尾端为开放端以供活动杆伸缩；

所述活动杆套合于所述固定杆杆身内，其包括分别与所述第一腔、第二腔适配的第一杆身、第二杆身，所述第一杆身、第二杆身之间通过适配于轴向槽内的滑筋连接为整体；所述第一杆身、第二杆身的尾端设有公用封盖以安装所述夹具；

所述第一杆身、第二杆身的头端安装有所述传动块，所述传动块包括分别适配于所述第一杆身、第二杆身的第一块体、第二块体，所述第一块体、第二块体之间设有穿设于所述轴向槽内的连接筋以将两者连为整体；

其中，所述第一块体与所述丝杠传动组件适配，所述丝杠延伸穿过所述第一块体；所述第二块体与所述夹具控制组件适配，所述拉线贯穿通过所述第二块体。

8.如权利要求7所述的机械手，其特征在于：所述拉线包括芯线、包线，所述包线套设于所述芯线外围，所述芯线长度大于所述包线，所述芯线一端与所述活动夹板连接，所述芯线另一端与所述把手部连接，所述包线的一端限定于所述活动夹板下方，所述包线另一端限定于所述把手部前端；所述芯线可被把手部带动相较于所述包线发生长度方向的位移。

9.如权利要求8所述的机械手，其特征在于：所述拉线包括靠近把手部的螺旋伸缩段、靠近夹具的直线段，所述螺旋伸缩段、直线段两者分隔处的包线部分凸起形成卡位部，所述卡位部与所述第二块体的贯穿处形成卡位配合，以将所述螺旋伸缩段、直线段隔离。

10.如权利要求9所述的机械手，其特征在于：所述第一复位件、第二复位件均为压缩弹簧。