CN209793775U - 一种夹爪机构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹爪机构及机器人，属于机器人技术领域。本实用新型所提供的夹爪机构包括夹爪本体、驱动结构、两个硬夹爪和两个软夹爪，两个硬夹爪间隔设置在夹爪本体上，驱动结构能够驱动硬夹爪相向运动或者背向运动，两个软夹爪分别设置在两个硬夹爪相对的表面上。该夹爪机构通过同时设置硬夹爪和软夹爪，不仅能够具有较强的夹持力，还能够有效地避免被夹持物变形。且通过在软夹爪上设置平直段和凹陷段，使两个平直段相对设置形成能够夹持具有平直表面的被夹持物的第一夹持部，使两个凹陷段相对设置形成能够夹持具有弧形表面的被夹持物的第二夹持部，从而提高了该夹爪机构的通用性。

Description

一种夹爪机构及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种夹爪机构及机器人。

背景技术

随着科技的进步和企业的快速发展，越来越多的领域开始使用机器人。利用机器人实现某些特定作业有利于提高作业安全和作业效率，特定作业可以包括对物品进行转移、设备的装配等。为了实现上述作业操作，机器人的机械臂末端配备有夹爪机构，利用夹爪机构的开合实现对物品的抓取，然后利用机械臂的移动，将物品转移至目标位置或者完成设备上零部件的装配。

现有夹爪机构的结构一般采用硬质材料制成，从而保证具有足够的夹持力，避免物品在被夹持过程中掉落。但是该种夹爪机构对易变形物品的夹持效果较差，被夹持物品很容易发生变形。比如，在对纸质的一次性水杯进行夹持时，夹爪需要先从自动落杯器下方将纸杯抽出，在抽出纸杯时夹爪机构需要对纸杯外壁施加一定的压力，从而产生摩擦力以完成抽出动作。但是在对纸杯施加压力时，由于夹爪机构较硬，很容易由于施加的压力过大使纸杯变形过大从而夹带出更多的纸杯。再比如，在对纸质的书盒进行夹持时，也很容易出现夹持力过大导致纸盒变形的情况出现。

此外，由于现有夹爪机构的夹持面一般为单一的平面结构或者曲面结构，通用性较差，无法同时保证在夹持具有弧面结构的物品或者具有平面结构的物品时均具有良好的夹持效果。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种夹爪机构，该夹爪机构结构紧凑、通用性强，且不易使被夹持物发生变形。

本实用新型的另一个目的在于提供一种机器人，该机器人通用性强，能够完成对不同形状被夹持物的夹持和转移。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种夹爪机构，包括：

夹爪本体，所述夹爪本体上设置有驱动结构；

两个硬夹爪，两个所述硬夹爪间隔设置在所述夹爪本体上，所述驱动结构与两个所述硬夹爪传动连接，用于驱动两个所述硬夹爪相向运动或者背向运动；

两个软夹爪，两个所述软夹爪分别设置在两个所述硬夹爪相对的表面上，每一所述软夹爪的夹持面均包括平直段和凹陷段，两个所述平直段相对设置形成第一夹持部，两个所述凹陷段相对设置形成第二夹持部。

作为优选，所述凹陷段为设置在所述软夹爪上的圆弧形凹槽、V形凹槽、梯形凹槽或者矩形凹槽。

作为优选，所述夹爪机构还包括：

滑轨，所述滑轨设置在所述夹爪本体上，所述硬夹爪与所述滑轨滑动连接。

作为优选，所述夹爪机构还包括：

两个滑块，两个所述滑块间隔设置在所述滑轨上，所述驱动结构与两个所述滑块传动连接，用于驱动两个所述滑块相向运动或者背向运动，每一所述滑块上设置有一所述硬夹爪。

作为优选，所述硬夹爪呈L形，其包括相互连接的第一部和第二部，所述第一部与所述滑轨滑动连接，所述软夹爪设置在所述第二部上。

作为优选，所述软夹爪的夹持面上设置有防滑结构。

作为优选，所述防滑结构为条纹槽。

作为优选，所述硬夹爪上设置有容纳槽，所述软夹爪的所述凹陷段位于所述容纳槽内。

一种机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设置有上述的夹爪机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种夹爪机构，该夹爪机构包括夹爪本体、驱动结构、两个硬夹爪和两个软夹爪，两个硬夹爪间隔设置在夹爪本体上，驱动结构能够驱动硬夹爪相向运动或者背向运动，两个软夹爪分别设置在两个硬夹爪相对的表面上。该夹爪机构通过同时设置硬夹爪和软夹爪，不仅能够具有较强的夹持力，还能够有效地避免被夹持物变形。且通过在软夹爪上设置平直段和凹陷段，使两个平直段相对设置形成能够夹持具有平直表面的被夹持物的第一夹持部，使两个凹陷段相对设置形成能够夹持具有弧形表面的被夹持物的第二夹持部，从而提高了该夹爪机构的通用性。

附图说明

图1是本实用新型提供的夹爪机构夹取书盒时的示意图；

图2是本实用新型提供的夹爪机构夹取纸杯时的示意图；

图3是本实用新型提供的夹爪机构的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本实用新型提供的另一种夹爪机构的结构示意图。

图中：

100、夹爪机构；200、书盒；300、纸杯；

1、夹爪本体；

2、硬夹爪；21、第一部；22、第二部；

3、软夹爪；31、平直段；32、凹陷段；33、防滑结构；

4、滑轨；5、滑块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种夹爪机构100，该夹爪机构100能够安装至机器人的机械手臂末端，作为机器人执行夹取作业的执行机构使用。该夹爪机构100不仅能够夹取体积较大、重量较大的立方体状书盒200，也能够夹取体积较小、容易发生变形的圆柱状纸杯300。具体地，如3至图5所示，该夹爪机构100包括夹爪本体1、驱动结构、两个硬夹爪2和两个软夹爪3。其中，夹爪本体1为盒状结构，其为整个夹爪机构100的安装结构。夹爪本体1与机器人的机械手臂连接，驱动结构安装至夹爪本体1的内部，硬夹爪2安装至夹爪本体1的外部。具体的安装方式不做限制，优选采用连接件连接。两个硬夹爪2间隔设置在夹爪本体1上，驱动结构与两个硬夹爪2传动连接，用于驱动两个硬夹爪2相向运动或者背向运动。两个软夹爪3分别设置在两个硬夹爪2相对的表面上，每一软夹爪3的夹持面包括平直段31和凹陷段32，两个平直段31相对设置形成第一夹持部，两个凹陷段32相对设置形成第二夹持部。第一夹持部用于夹持具有平直表面的被夹持物，例如图1中的书盒200，第二夹持部用于夹持具有弧形表面的被夹持物，例如图2中的纸杯300。

该夹爪机构100通过同时设置硬夹爪2和软夹爪3，硬夹爪2能够使夹爪机构100具有较强的夹持力，有利于提高夹持稳定性，避免被夹持物在夹持过程中掉落破损；软夹爪3能够提高夹爪机构100的柔性，有效地避免了因夹爪机构100夹持力过大造成的被夹持物变形，有利于保证被夹持物的完整性。此外，通过在软夹爪3上设置第一夹持部和第二夹持部，不仅能够夹持具有平直表面的被夹持物，还能够夹持具有弧形表面的被夹持物，提高了该夹爪机构100的通用性。

具体地，软夹爪3采用具有一定柔性的材料制成，具体材料不做限制，例如可以为泡沫、硅胶等。硬夹爪2采用质地较硬的材料制成，具体材料同样不做限制，例如可以为钢板或者硬质塑料等。软夹爪3和硬夹爪2的连接方式可以为粘接或者通过连接件固定，优选粘接。为了提高软夹爪3和硬夹爪2的粘接强度，优选将硬夹爪2与软夹爪3相接触的两个表面的形状设置为相同，以保证软夹爪3和硬夹爪2能够保持贴合。由于在本实施例中，软夹爪3上设置有凹陷段32，因此优选在硬夹爪2上设置容纳槽，以使软夹爪3的凹陷段32能够陷入容纳槽内，提高连接稳固性。进一步地，凹陷段32可以如图3和图4所示为圆弧形凹槽，或者如图5所示为V形凹槽，具体设置哪种形状由被夹持物的外形决定。当然，也可以在软夹爪3上同时设置圆弧形凹槽和V形凹槽，使该夹爪机构100具有两个弧形的第二夹持部，该两个弧形的第二夹持部能够夹持具有不同弧形表面的被夹持物。且除了圆弧形凹槽和V形凹槽外，其他形状的凹槽同样适用于本实施例，例如梯形凹槽、矩形凹槽或者其他异性凹槽等。

驱动结构用于为两个硬夹爪2相向运动或者背向运动提供动力。具体地，驱动结构包括电机和传动机构，电机的电机轴与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端与两个硬夹爪2连接。在电机的驱动下，两个硬夹爪2能够相向运动或者背向运动。传动机构不做限制，可以为连杆机构，也可以为齿轮机构，只要能够驱动硬夹爪2相向运动或者背向运动即可。当然也可以直接采用直线电机或者气缸作为驱动结构。

如图3所示，为了提高两个硬夹爪2运动的精度，该夹爪机构100还可以包括滑轨4，滑轨4设置在夹爪本体1上。通过在硬夹爪2上设置滑槽，利用滑轨4和滑槽的滑动连接能够实现硬夹爪2沿滑轨4滑动的目的。为了便于实现硬夹爪2和滑轨4的滑动连接，将硬夹爪2设置为L形。具体地，硬夹爪2包括相互连接的第一部21和第二部22，第一部21上设置有与滑块5连接的滑槽，第二部22用于设置软夹爪3。

进一步地，如图5所示，该夹爪机构100还可以两个滑块5，两个滑块5间隔设置，并均滑动连接在滑轨4上，硬夹爪2与滑块5利用螺钉固定连接。驱动结构直接与滑块5连接，通过驱动滑块5运动以达到驱动硬夹爪2运动的目的。当设置有滑块5时，硬夹爪2可以如图5所示设置为一字型的板状结构。

进一步地，为了提高夹持的稳定性，提高软夹爪3与被夹持物之间的摩擦力，还可以在软夹爪3的夹持面上设置有防滑结构33。具体地，防滑结构33可以为条纹槽或者点状凸起等。

本实施例还提供了一种包括上述夹爪机构100的机器人，该机器人能够夹持不同形状的被夹持物，不仅通用性强，且夹持稳定，不易发生被夹持物意外掉落的现象。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种夹爪机构，其特征在于，包括：

夹爪本体(1)，所述夹爪本体(1)上设置有驱动结构；

两个硬夹爪(2)，两个所述硬夹爪(2)间隔设置在所述夹爪本体(1)上，所述驱动结构与两个所述硬夹爪(2)传动连接，用于驱动两个所述硬夹爪(2)相向运动或者背向运动；

两个软夹爪(3)，两个所述软夹爪(3)分别设置在两个所述硬夹爪(2)相对的表面上，每一所述软夹爪(3)的夹持面均包括平直段(31)和凹陷段(32)，两个所述平直段(31)相对设置形成第一夹持部，两个所述凹陷段(32)相对设置形成第二夹持部。

2.根据权利要求1所述的夹爪机构，其特征在于，

所述凹陷段(32)为设置在所述软夹爪(3)上的圆弧形凹槽、V形凹槽、梯形凹槽或者矩形凹槽。

3.根据权利要求1所述的夹爪机构，其特征在于，还包括：

滑轨(4)，所述滑轨(4)设置在所述夹爪本体(1)上，所述硬夹爪(2)与所述滑轨(4)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的夹爪机构，其特征在于，还包括：

两个滑块(5)，两个所述滑块(5)间隔设置在所述滑轨(4)上，所述驱动结构与两个所述滑块(5)传动连接，用于驱动两个所述滑块(5)相向运动或者背向运动，每一所述滑块(5)上设置有一所述硬夹爪(2)。

5.根据权利要求3所述的夹爪机构，其特征在于，

所述硬夹爪(2)呈L形，其包括相互连接的第一部(21)和第二部(22)，所述第一部(21)与所述滑轨(4)滑动连接，所述软夹爪(3)设置在所述第二部(22)上。

6.根据权利要求1所述的夹爪机构，其特征在于，

所述软夹爪(3)的夹持面上设置有防滑结构(33)。

7.根据权利要求6所述的夹爪机构，其特征在于，

所述防滑结构(33)为条纹槽。

8.根据权利要求1所述的夹爪机构，其特征在于，

所述硬夹爪(2)上设置有容纳槽，所述软夹爪(3)的所述凹陷段(32)位于所述容纳槽内。

9.一种机器人，包括机器人本体，其特征在于，所述机器人本体上设置有权利要求1-8任一项所述的夹爪机构(100)。