CN209986969U - 用于抓取不规则物体的机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于抓取不规则物体的机械手,包括底座,底座上设有底盘旋转机构,底盘旋转机构上经支撑件连接有转臂机构,转臂机构的末端设有安装块,安装块上设有爪部转动机构,爪部转动机构连接有夹爪;所述夹爪包括与爪部转动机构相连的电机固定架,电机固定架上设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出轴螺纹连接有螺管,螺管连接有第一连接块,第一连接块铰接有多个爪臂,每个爪臂上铰接有弹性调整机构;所述电机固定架的端面经连杆固定连接有第二连接块,第二连接块上设有与螺管相配合的通孔,第二连接块铰接有多个拉杆,每个拉杆与对应的爪臂相铰接。本实用新型可以实现对不规则物体的准确抓取,使得不规则物体的抓取工作可靠快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械手,特别是一种用于抓取不规则物体的机械手。
背景技术
在当代工业生产中,随着科技日新月益的发展,机械人手臂即机械手与有人类的手臂最大区别就在于:其具有较高的灵活度与超强的耐力度。然而,对于某些异形不规则零件来说,如三棱锥形、球形和圆台形状的物体,由 于目前还没有一种专门用于抓取该类物体的机械手夹具,使用现有的机械手来抓取仍然比较困难,尤其是三棱锥形和球形物体,即使人工来抓取也很困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种用于抓取不规则物体的机械手。本实用新型可以实现对不规则物体的准确抓取,使得不规则物体的抓取工作可靠快捷。
本实用新型的技术方案:用于抓取不规则物体的机械手,包括底座,底座上设有底盘旋转机构,底盘旋转机构上经支撑件连接有转臂机构,转臂机构的末端设有安装块,安装块上设有爪部转动机构,爪部转动机构连接有夹爪;所述夹爪包括与爪部转动机构相连的电机固定架,电机固定架上设有第一伺服电机,第一伺服电机的输出轴螺纹连接有螺管,螺管连接有第一连接块,第一连接块铰接有多个爪臂,每个爪臂上铰接有弹性调整机构;所述电机固定架的端面经连杆固定连接有第二连接块,第二连接块上设有与螺管相配合的通孔,第二连接块铰接有多个拉杆,每个拉杆与对应的爪臂相铰接。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述底盘旋转机构包括转盘,转盘底部的内侧固定有内齿轮,内齿轮啮合有经轴固定在转盘底部的多个被动齿轮,所述底座上设有第二伺服电机,第二伺服电机的电机轴连接有设置在转盘底部的主动齿轮,且主动齿轮与多个被动齿轮相啮合。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述内齿轮的侧面上设有多个槽体,转盘上设有与槽体相配合的半圆柱形凸起,半圆柱形凸起的两端设有限位块。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述底座上设有与转盘外侧相配合的限位环。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述转臂机构包括与支撑件相连的第一关节连接件,第一关节连接件铰接有第一悬臂,第一悬臂经第二关节连接件铰接有第二悬臂,第二悬臂经第三关节连接件铰接有第三悬臂,第三悬臂经第四关节连接件与安装块相连,所述第二悬臂的底部设有下端连接件;所述支撑件与第二关节连接件之间设有第一气缸,第一关节连接件与下端连接件之间设有第二气缸,第三关节连接件与下端连接件之间设有第三气缸,第三关节连接件与第四关节连接件之间设有第四气缸。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述爪部转动机构包括设置在安装块上的第三伺服电机,第三伺服电机的电机轴与电机固定架的底部相连;所述第三伺服电机的侧面套设有固定套,固定套的端面上设有圆环槽,所述电机固定架的底部经连杆连接有与圆环槽相配合的滑轮。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述弹性调整机构包括与爪臂相连的第三连接块,第三连接块的两端分别铰接有一个侧臂,第三连接块的上方设有第四连接块,第四连接块的两端分别铰接有一个连接板,所述连接板与对应侧臂的中部相铰接;所述第三连接块和第四连接块贯穿设有滑动杆,第三连接块和第四连接块之间设有套设在滑动杆外侧的弹簧,滑动杆的端部设有第一压板,第一压板的两端分别铰接有一个第二压板,每个第二压板均铰接有一个第三压板,每个第三压板与对应侧臂的端部相连。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述第一压板、第二压板和第三压板上均设有条纹状的防滑凸起。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述底座上设有多个安装孔。
前述的用于抓取不规则物体的机械手中,所述底座的底部设有多个硅胶垫。
与现有技术相比,本实用新型通过底座上的底盘旋转机构带动转臂机构水平转动,转臂机构经安装块连接爪部转动机构,爪部转动机构与夹爪相连。通过转臂机构控制夹爪抓取的方位,通过爪部转动机构能更好得调整夹爪爪臂相对目标物体的位置,使得夹爪顺利张开并抓取目标物体。每个爪臂上铰接弹性调整机构,夹爪抓取不规则物体时,弹性调整机构上的第一压板、第二压板和第三压板与目标物体表面相贴合,当目标物体为不规则物体时,弹性调整机构根据不规则物体表面的角度调整自身角度,通过弹簧的回复力将第一压板、第二压板和第三压板紧紧压在目标物体的表面上,再配合转臂机构抓起目标物体。
本实用新型的底盘旋转机构通过第二伺服电机带动主动齿轮转动,主动齿轮带动与其啮合的多个被动齿轮转动,通过多个被动齿轮带动内齿轮转动,内齿轮带动转盘转动,从而实现转臂机构整体的转动。这种齿轮啮合的方式十分紧密,且传动稳定,能大大减小部件运作时的振动。内齿轮上的槽体与转盘上的半圆柱形凸起相契合实现二者的固定,配合简单可靠,拆卸十分方便。
本实用新型的转臂机构通过气缸驱动的方式实现第一悬臂、第二悬臂和第三悬臂的转动动作,具有响应时间快的特点,能大大提高工作效率。
本实用新型通过在第一压板、第二压板和第三压板上设置条纹状的防滑凸起,能够增加第一压板、第二压板和第三压板与不规则物体接触面的摩擦力,使得抓取过程更加牢靠,防止不规则物体掉落。
本实用新型在底座上设置了多个安装孔,方便底座的固定,同时底座的底部设置了多个硅胶垫,既能增加底座底部的摩擦力,又能在底座固定时在底座与安装面之间增加一个缓冲力,从而使固定效果更佳。
附图说明
图1是本实用新型整体的结构示意图;
图2是本实用新型底座的结构示意图;
图3是本实用新型底盘旋转机构的结构示意图;
图4是本实用新型爪部转动机构的结构示意图;
图5是本实用新型夹爪的结构示意图。
附图中的标记为:1-底盘旋转机构,2-转臂机构,3-爪部转动机构,4-夹爪,5-底座,6-安装孔,7-限位环,8-转盘,9-支撑件,10-第一关节连接件,11-第二关节连接件,12-第三关节连接件,13-第四关节连接件,14-下端连接件,15-第一悬臂,16-第二悬臂,17-第三悬臂,18-第一气缸,19-第二气缸,20-第三气缸,21-第四气缸,22-安装块,23-硅胶垫,24-第二伺服电机,25-内齿轮,26-被动齿轮,27-主动齿轮,28-半圆柱形凸起,29-限位块,30-槽体,31-第三伺服电机,32-固定套,33-电机固定架,35-滑轮,36-圆环槽,37-第一伺服电机,38-第二连接块,39-螺管,40-第一连接块,41-拉杆,42-爪臂,43-第三连接块,44-第四连接块,45-滑动杆,46-弹簧,47-第一压板,48-第二压板,49-第三压板,50-连接板,51-侧臂,52-弹性调整机构,53-通孔,54-防滑凸起。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明,但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例:用于抓取不规则物体的机械手,构成如附图1-5所示,包括底座5,底座5上设有多个安装孔6,方便底座5的固定,底座5的底部设有多个硅胶垫23,既能增加底座5底部的摩擦力,又能在底座5固定时在底座5与安装面之间增加一个缓冲力,从而使固定效果更佳。底座5上设有底盘旋转机构1,底盘旋转机构1上经支撑件9连接有转臂机构2,转臂机构2的末端设有安装块22,安装块22上设有爪部转动机构3,爪部转动机构3连接有夹爪4;所述夹爪4包括与爪部转动机构3相连的电机固定架33,电机固定架33上设有第一伺服电机37,第一伺服电机37的输出轴螺纹连接有螺管39,螺管39连接有第一连接块40,第一连接块40铰接有多个爪臂42,每个爪臂42上铰接有弹性调整机构52;所述电机固定架33的端面经连杆固定连接有第二连接块38,第二连接块38上设有与螺管39相配合的通孔53,第二连接块38铰接有多个拉杆41,每个拉杆41与对应的爪臂42相铰接。
如附图2和附图3所示,所述底盘旋转机构1包括转盘8,转盘8底部的内侧固定有内齿轮25,内齿轮25啮合有经轴固定在转盘8底部的多个被动齿轮26,所述底座5上设有第二伺服电机24,第二伺服电机24的电机轴连接有设置在转盘8底部的主动齿轮27,且主动齿轮27与多个被动齿轮26相啮合。通过第二伺服电机24带动主动齿轮27转动,主动齿轮27带动与其啮合的多个被动齿轮26转动,通过多个被动齿轮26带动内齿轮25转动,内齿轮25带动转盘8转动,从而实现转臂机构2整体的转动。这种齿轮啮合的方式十分紧密,且传动稳定,能大大减小部件运作时的振动。所述内齿轮25的侧面上设有多个槽体30,转盘8上设有与槽体30相配合的半圆柱形凸起28,内齿轮25的拆卸十分方便,半圆柱形凸起28的两端设有限位块29,限位块29用于卡住内齿轮25。所述底座5上设有与转盘8外侧相配合的限位环7,限位环7与转盘8相贴合,能够起到侧面支撑的作用,防止转盘8旋转时产生晃动。
如附图1所示,所述转臂机构2包括与支撑件9相连的第一关节连接件10,第一关节连接件10铰接有第一悬臂15,第一悬臂15经第二关节连接件11铰接有第二悬臂16,第二悬臂16经第三关节连接件12铰接有第三悬臂17,第三悬臂17经第四关节连接件13与安装块22相连,所述第二悬臂16的底部设有下端连接件14;所述支撑件9与第二关节连接件11之间设有第一气缸18,第一关节连接件10与下端连接件14之间设有第二气缸19,第三关节连接件12与下端连接件14之间设有第三气缸20,第三关节连接件12与第四关节连接件13之间设有第四气缸21。通过气缸驱动的方式实现第一悬臂15、第二悬臂16和第三悬臂17的转动动作,具有响应时间快的特点,能大大提高工作效率。
如附图4所示,所述爪部转动机构3包括设置在安装块22上的第三伺服电机31,第三伺服电机31的电机轴与电机固定架33的底部相连;所述第三伺服电机31的侧面套设有固定套32,固定套32的端面上设有圆环槽36,所述电机固定架33的底部经连杆连接有与圆环槽36相配合的滑轮35,第三伺服电机31的电机轴带动电机固定架33转动时,电机固定架33带动其底部的连杆旋转,连杆上的滑轮35在圆环槽36内滚动,圆环槽36的截面为倒立的“T”字形状,能够起到对滑轮35限位的作用,并且这种结构能够对电机固定架33起到支撑的作用使得电机固定架33转动时更加稳定。
如附图5所示,所述弹性调整机构52包括与爪臂42相连的第三连接块43,第三连接块43的两端分别铰接有一个侧臂51,第三连接块43的上方设有第四连接块44,第四连接块44的两端分别铰接有一个连接板50,所述连接板50与对应侧臂51的中部相铰接,具体为在侧臂51的中部开设方形槽,方形槽内设置轴,将连接板50与轴活动连接;所述第三连接块43和第四连接块44贯穿设有滑动杆45,第三连接块43和第四连接块44之间设有套设在滑动杆45外侧的弹簧46,滑动杆45的端部设有第一压板47,第一压板47的两端分别铰接有一个第二压板48,每个第二压板48均铰接有一个第三压板49,每个第三压板49与对应侧臂51的端部相连。所述第一压板47、第二压板48和第三压板49上均设有条纹状的防滑凸起54,能够增加第一压板47、第二压板48和第三压板49与不规则物体接触面的摩擦力,使得抓取过程更加牢靠,防止不规则物体掉落。
工作原理:本实用新型通过底座5上的底盘旋转机构1带动转臂机构2水平转动,转臂机构2经安装块22连接爪部转动机构3,爪部转动机构3与夹爪4相连。通过转臂机构2控制夹爪4抓取的方位,通过爪部转动机构3能更好得调整夹爪4爪臂42相对目标物体的位置,使得夹爪4顺利张开并抓取目标物体。每个爪臂42上铰接弹性调整机构52,夹爪4抓取不规则物体时,弹性调整机构52上的第一压板47、第二压板48和第三压板49与目标物体表面相贴合,当目标物体为不规则物体时,弹性调整机构52根据不规则物体表面的角度调整自身角度,通过弹簧46的回复力将第一压板47、第二压板48和第三压板49紧紧压在目标物体的表面上,再配合转臂机构2抓起目标物体。
Claims (10)
1.用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:包括底座(5),底座(5)上设有底盘旋转机构(1),底盘旋转机构(1)上经支撑件(9)连接有转臂机构(2),转臂机构(2)的末端设有安装块(22),安装块(22)上设有爪部转动机构(3),爪部转动机构(3)连接有夹爪(4);所述夹爪(4)包括与爪部转动机构(3)相连的电机固定架(33),电机固定架(33)上设有第一伺服电机(37),第一伺服电机(37)的输出轴螺纹连接有螺管(39),螺管(39)连接有第一连接块(40),第一连接块(40)铰接有多个爪臂(42),每个爪臂(42)上铰接有弹性调整机构(52);所述电机固定架(33)的端面经连杆固定连接有第二连接块(38),第二连接块(38)上设有与螺管(39)相配合的通孔(53),第二连接块(38)铰接有多个拉杆(41),每个拉杆(41)与对应的爪臂(42)相铰接。
2.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述底盘旋转机构(1)包括转盘(8),转盘(8)底部的内侧固定有内齿轮(25),内齿轮(25)啮合有经轴固定在转盘(8)底部的多个被动齿轮(26),所述底座(5)上设有第二伺服电机(24),第二伺服电机(24)的电机轴连接有设置在转盘(8)底部的主动齿轮(27),且主动齿轮(27)与多个被动齿轮(26)相啮合。
3.根据权利要求2所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述内齿轮(25)的侧面上设有多个槽体(30),转盘(8)上设有与槽体(30)相配合的半圆柱形凸起(28),半圆柱形凸起(28)的两端设有限位块(29)。
4.根据权利要求2所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述底座(5)上设有与转盘(8)外侧相配合的限位环(7)。
5.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述转臂机构(2)包括与支撑件(9)相连的第一关节连接件(10),第一关节连接件(10)铰接有第一悬臂(15),第一悬臂(15)经第二关节连接件(11)铰接有第二悬臂(16),第二悬臂(16)经第三关节连接件(12)铰接有第三悬臂(17),第三悬臂(17)经第四关节连接件(13)与安装块(22)相连,所述第二悬臂(16)的底部设有下端连接件(14);所述支撑件(9)与第二关节连接件(11)之间设有第一气缸(18),第一关节连接件(10)与下端连接件(14)之间设有第二气缸(19),第三关节连接件(12)与下端连接件(14)之间设有第三气缸(20),第三关节连接件(12)与第四关节连接件(13)之间设有第四气缸(21)。
6.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述爪部转动机构(3)包括设置在安装块(22)上的第三伺服电机(31),第三伺服电机(31)的电机轴与电机固定架(33)的底部相连;所述第三伺服电机(31)的侧面套设有固定套(32),固定套(32)的端面上设有圆环槽(36),所述电机固定架(33)的底部经连杆连接有与圆环槽(36)相配合的滑轮(35)。
7.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述弹性调整机构(52)包括与爪臂(42)相连的第三连接块(43),第三连接块(43)的两端分别铰接有一个侧臂(51),第三连接块(43)的上方设有第四连接块(44),第四连接块(44)的两端分别铰接有一个连接板(50),所述连接板(50)与对应侧臂(51)的中部相铰接;所述第三连接块(43)和第四连接块(44)贯穿设有滑动杆(45),第三连接块(43)和第四连接块(44)之间设有套设在滑动杆(45)外侧的弹簧(46),滑动杆(45)的端部设有第一压板(47),第一压板(47)的两端分别铰接有一个第二压板(48),每个第二压板(48)均铰接有一个第三压板(49),每个第三压板(49)与对应侧臂(51)的端部相连。
8.根据权利要求7所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述第一压板(47)、第二压板(48)和第三压板(49)上均设有条纹状的防滑凸起(54)。
9.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述底座(5)上设有多个安装孔(6)。
10.根据权利要求1所述的用于抓取不规则物体的机械手,其特征在于:所述底座(5)的底部设有多个硅胶垫(23)。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201920842644.3U CN209986969U (zh) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | 用于抓取不规则物体的机械手 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110076818A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-02 | 海盐汇通智能家居股份有限公司 | 一种用于抓取不规则物体的机械手 |
CN111645081A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-11 | 东南大学 | 一种装载于无人机上的轻量化机械臂系统及其控制方法 |
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2019
- 2019-06-05 CN CN201920842644.3U patent/CN209986969U/zh active Active
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CN111645081A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-11 | 东南大学 | 一种装载于无人机上的轻量化机械臂系统及其控制方法 |
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