CN214394255U - 一种机械手爪及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及机器人领域，公开了一种机械手爪及机器人，所述机械手爪包括安装支架、夹持臂组、托举机构、第一驱动组件和第二驱动组件。安装支架包括第一支架和活动连接于所述第一支架的第二支架。夹持臂组包括两个分别活动连接于第一支架的夹臂。托举机构连接夹持臂组，托举机构用于夹持臂组远离地面运动时承托工件，以及夹持臂组朝向地面运动时脱离工件。第一驱动组件用于驱动两个夹臂朝向或远离彼此运动，以使得两个夹臂夹持或松放工件。第二驱动组件用于驱动第一支架相对第二支架朝向或远离地面运动。通过以上设置，使得机械手爪能够对工件进行有效夹紧以及稳固工件，可防止工件在运输过程中出现滑落。

Description

一种机械手爪及机器人

技术领域

本实用新型实施例涉及机器人领域，特别是涉及一种机械手爪及机器人。

背景技术

机器人手爪是一种可以实现类似人手功能的机器人部件，用于握持工件或工具的部件。

现有的机械手爪在夹持工件时，通过作用于工件左右两侧的夹持力，以实现对工件的夹持。其仅靠工件与机械手爪之间的摩擦力实现夹紧，容易导致机械爪在运输工件的过程中，出现工件滑落的情况。另外，施加于工件较大的夹持力，容易对工件表面造成损伤，或导致工件发生变形。

实用新型内容

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种能够对工件进行有效夹紧以及稳固的机械手爪及机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：

一方面，提供一种机械手爪，包括：

安装支架，包括第一支架和第二支架，所述第一支架活动连接于所述第二支架；

夹持臂组，用于夹持或松放工件，所述夹持臂组包括两个夹臂，两个所述夹臂分别活动连接于所述第一支架；

托举机构，连接所述夹持臂组，所述托举机构用于所述夹持臂组远离地面运动时承托所述工件，以及所述夹持臂组朝向地面运动时脱离所述工件；

第一驱动组件，连接两个所述夹臂，所述第一驱动组件用于驱动两个所述夹臂朝向或远离彼此运动，以使得两个所述夹臂夹持或松放所述工件；

第二驱动组件，连接所述第一支架和第二支架，所述第二驱动组件用于驱动所述第一支架相对所述第二支架朝向或远离地面运动，以使得所述夹持臂组朝向或远离地面。

在一些实施例中，所述托举机构包括托杆和驱动件，所述驱动件固定安装于所述第二支架，所述托杆活动连接于所述第一支架，所述托杆用于承托或脱离所述工件，所述驱动件用于与所述托杆配合并驱动所述托杆承托或脱离所述工件；其中，

当所述第一支架远离地面运动时，所述托杆可随所述第一支架相对所述驱动件运动并与所述驱动件配合，所述驱动件驱动所述托杆承托所述工件；

当所述第一支架朝向地面运动时，所述托杆可随所述第一支架相对所述驱动件运动并与所述驱动件配合，所述驱动件驱动所述托杆脱离所述工件。

在一些实施例中，所述驱动件为齿条；

所述托杆包括连杆、承托部和齿轮部，所述连杆转动连接于所述夹臂，所述承托部和齿轮部分别固定连接于所述连杆的两端，所述承托部用于承托或脱离所述工件，所述齿轮部用于与所述驱动件啮合配合，所述驱动件用于驱动所述齿轮部转动以使得所述承托部相对所述夹臂转动，从而实现所述承托部承托或脱离所述工件。

在一些实施例中，所述第一支架设置有长槽，所述长槽与所述驱动件垂直，所述连杆的一端与所述夹臂转动连接，所述连杆的另一端穿过所述长槽并与所述齿轮部固定连接；其中，

当所述齿轮部相对所述驱动件靠近或远离地面时，所述连杆可相对所述驱动件沿所述长槽运动。

在一些实施例中，所述夹臂设置有连接部，所述连接部设置有连接孔，所述连杆穿过所述连接孔。

在一些实施例中，所述托举机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接所述托杆和夹臂，所述第一弹性件用于提供使得所述托杆保持具有脱离所述工件的趋势的弹性力。

在一些实施例中，两个所述夹臂的至少一者设置有凹槽，所述凹槽用于收容球状工件；

两个所述夹臂均设置有引导斜面，所述引导斜面设置于所述夹臂的底部，所述引导斜面用于引导所述球状工件进入所述凹槽内；

所述夹臂设置有限位结构，所述限位结构用于将所述球状工件限制于所述凹槽内。

在一些实施例中，所述机械手爪还包括第一导向组件，所述第一导向组件连接所述第一支架和第二支架，所述第一导向组件用于对所述第一支架进行导向作用并加强所述第一支架和第二支架的连接。

在一些实施例中，所述安装支架还包括第三支架，所述第二支架活动连接于所述第三支架；

所述机械手爪还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件连接所述第二支架和第三支架，所述第三驱动组件用于驱动所述第二支架相对所述第三支架运动。

另一方面，还提供一种机器人，所述机器人包括如上所述的机械手爪。

与现有技术相比，本实用新型实施例的机械手爪包括有托举机构，托举机构连接所述夹持臂组，所述托举机构用于所述夹持臂组远离地面运动时承托所述工件，以及所述夹持臂组朝向地面运动时脱离所述工件。使得工件夹持于夹持臂组时可承托于托举机构，一方面，可实现机械手爪对工件的有效夹紧以及稳固工件，防止工件在运输过程中出现滑落，另一方面，可一定程度上降低两个夹臂对工件两侧的作用力，无需使用较大的作用力以确保稳固工件，避免对工件的表面造成损伤或导致工件变形。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型其中一实施例中提供的机械手爪的结构示意图；

图2是图1的机械手爪的部分结构示意图；

图3是图1的机械手爪的托杆的结构示意图；

图4是图1的机械手爪拾取工件的一状态的结构示意图；

图5是图4的机械手爪的另一角度的结构示意图；

图6是图4的机械手爪拾取工件的又一状态的结构示意图；

图7是图6的机械手爪的另一角度的结构示意图；

图8是图6的机械手爪拾取工件的另一状态的结构示意图；

图9是图1的机械手爪的拾取球状工件的一状态的结构示意图；

图10是图1的机械手爪的另一部分结构示意图；

图11是图1的隔挡板的结构示意图；

图12是图10的A部分的放大图；

图13是图10的B部分的放大图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上端”、“下端”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”、等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

本实用新型实施例提供一种机械手爪100，该机械手爪100可应用于机器人中，实现机器人对工件的拾取和放置功能，以完成对工件的搬运工作。其中，该机械手爪100可对不同结构形状的工件进行拾取和放置，例如但不限于，球状工件，矩状工件等。

请参阅图1，机械手爪100包括安装支架10、夹持臂组20和第一驱动组件30。夹持臂组20活动连接于安装支架10，夹持臂组20可相对安装支架10运动，夹持臂组20用于拾取或放置工件，第一驱动组件30用于驱动夹持臂组20运动，以实现对工件的拾取或放置。

请一并参阅图2，对于上述的安装支架10，安装支架10包括第一支架11、第二支架12和第三支架13。第一支架11活动连接于第二支架12，第一支架11可相对第二支架12沿第一方向F1往复运动。第二支架12活动连接于第三支架13，第二支架12可相对第三支架13沿第二方向F2往复运动。上述的夹持臂组20安装于第一支架11，第一支架11对夹持臂组20起支撑、连接作用。夹持臂组20可随第一支架11相对第三支架13分别平行于第一方向F1和第二方向F2运动，使得夹持臂组20整体具有两个自由度，以允许夹持臂组20可运动至一相对工件或用于放置工件的台面的较合适位置，从而方便夹持臂组20对工件进行拾取或放置。其中，第一方向F1为垂直于地面的竖直方向，也即，夹持臂组20可随第一支架11沿垂直于地面的方向朝向或远离地面运动；第二方向F2为平行于地面的水平方向，也即，夹持臂组20可随第一支架11沿平行于地面的方向运动。

在本实用新型其他一些实施例中，第一方向F1和第二方向F2可以根据实际需要设置，例如，第一方向F1与地面呈第一夹角设置，第二方向F2与地面呈第二夹角设置，第一夹角和第二夹角大小不同。其中，夹持臂组20可随第一支架11沿与地面呈第一夹角的方向朝向或远离地面运动。

需要说明的是，所述地面为待拾取或待放置的工件的停留面的一示例性说明，该停留面还可以是货架层板，台面等，举例说明，当所述停留面为台面时，夹持臂组20可随第一支架11朝向或远离台面运动。

具体地，第二支架12和第一支架11均呈矩形板状，第三支架13呈长杆状。第一支架11自身具有长度方向，第一支架11的长度方向平行于第二方向F2，也即，第一支架11的长度方向平行于地面设置。第二支架12自身具有长度方向，第二支架12的长度方向平行于第一方向F1，也即，第二支架12的长度方向垂直于地面设置。第三支架13自身具有长度方向，第三支架13的长度方向平行于第二方向F2，也即，第三支架13的长度方向平行于地面设置。第一支架11的一面积最大面与第二支架12的一面积最大面相对，且第一支架11所在的平面和第二支架12所在的平面相互平行设置。夹持臂组20安装于第一支架11，夹持臂组20可随第一支架11运动，从而使得夹持臂组20可分别沿平行于地面的方向以及垂直于地面的方向往复运动。

在本实用新型其他一些实施例中，安装支架10也可以为其他的结构形状，例如，第三支架13、第二支架12和第一支架11均呈长杆状或板状，本实用新型实施例并不对安装支架10的结构进行限定。

在本实用新型其他一些实施例中，第三支架13也可安装于其他用于驱动机械手爪100运动的移动装置，例如，第三支架13安装于移动底盘，移动底盘用于驱动机械手爪100做旋转、直线和/或曲线运动，以实现对夹持臂组20上的工件进行运输。

对于上述的夹持臂组20，夹持臂组20包括两个夹臂21，两个夹臂21分别活动连接于第一支架11，两个夹臂21可相对第一支架11朝向或远离彼此运动，以夹持或松放工件，从而实现对工件的拾取或放置。第一驱动组件30安装于第一支架11，并连接两个夹臂21，第一驱动组件30用于驱动两个夹臂21朝向或远离彼此运动，以使得两个夹臂21夹持或松放工件。

夹臂21包括连接件211和夹持件212。两个夹臂21的连接件211分别活动连接于第一支架11，两个夹臂21的夹持件212分别固定连接于两个连接件211，两个连接件211可相对第一支架11朝向或远离彼此运动，并分别带动两个夹持件212运动，从而实现夹臂21夹持或松放工件。第一驱动组件30连接两个连接件211，以实现驱动两个夹臂21朝向或远离彼此运动。其中，连接件211呈矩形杆状，两个连接件211对称设置且其一端分别垂直活动连接于第一支架11，两个夹持件212对称设置并分别固定连接于两个连接件211的另一端。

在本实用新型其他一些实施例中，连接件211也可以是其他结构形状，例如，弯折杆状，本实用新型实施例不对连接件211的结构进行限定。另外，连接件211也可以与第一支架11成非90°的夹角设置。

对于上述的第一驱动组件30，第一驱动组件30包括第一电机31、联轴器32、第一丝杆33、第一螺母34、第二丝杆35和第二螺母36。第一丝杆33和第二丝杆35分别转动安装于第一支架11，第一丝杆33和第二丝杆35同轴设置，且均与第二方向F2平行，联轴器32连接第一丝杆33和第二丝杆35相对的一端，第一螺母34和第二螺母36分别螺纹连接于第一丝杆33和第二丝杆35，两个连接件211的一端分别固定连接于第一螺母34和第二螺母36，第一电机31固定安装于第一支架11，第一电机31的输出轴与第一丝杆33或第二丝杆35连接，启动第一电机31，可驱动第一螺母34和第二螺母36朝向或远离彼此运动，从而使得两个夹臂21朝向或远离彼此运动。其中，第一丝杆33可通过两个轴承座转动安装于第一支架11，第二丝杆35可通过另外两个轴承座转动安装于第一支架11；第一电机31的输出轴可通过带轮和皮带的组合与第一丝杆33或第二丝杆35连接，具体地，第一电机31的输出轴安装有主动轮，第一丝杆33或第二丝杆35的一端安装有从动轮，皮带绕设于主动轮和从动轮。

在本实用新型其他一些实施例中，第一驱动组件30也可以是其他用于驱动两个夹臂21朝向或远离彼此运动的装置，例如，第一驱动组件30包括第一电机31、两个齿轮和两个齿条，第一电机31固定安装于第一支架11，第一电机31的输出轴与齿轮连接，两个齿条分别与齿轮啮合，且两个齿条均与第一支架11的长度方向平行，两个连接件211的一端分固定连接于两个齿条，启动第一电机31，可驱动两个连接件211朝向或远离彼此运动。本实用新型实施例不对第一驱动组件30的结构进行限定，只需第一驱动组件30可驱动两个夹臂21朝向或远离彼此运动即可。

为实现第一支架11相对第二支架12运动，以及第二支架12相对第三支架13运动，也即，为实现夹持臂组20可分别沿垂直于地面的方向以及平行于地面的方向往复运动，机械手爪100还包括第二驱动组件40和第三驱动组件50。第二驱动组件40连接第一支架11和第二支架12，第二驱动组件40用于驱动第一支架11相对第二支架12运动，第三驱动组件50连接第二支架12和第三支架13，第三驱动组件50用于驱动第二支架12相对第三支架13运动。

具体地，第二驱动组件40包括第二电机41、第二齿轮42和第二齿条43。第二电机41固定安装于第一支架11，第二齿轮42安装于第二电机41的输出轴，第二齿条43固定安装于第二支架12，第二齿条43的长度方向与第一方向F1平行，且第二齿轮42与第二齿条43啮合，第二电机41可驱动第二齿轮42转动，使得第二齿轮42沿第二齿条43的长度方向做啮合运动，从而使得第一支架11可相对第二支架12沿第一方向F1运动，进而使得夹持臂组20可朝向或远离地面运动。

第三驱动组件50包括第三电机51、第三齿轮52和第三齿条53。第三电机51固定安装于第二支架12，第三齿轮52安装于第三电机51的输出轴，第三齿条53固定安装于第三支架13，第三齿条53的长度方向与第二方向F2平行，且第三齿轮52与第三齿条53啮合，第三电机51可驱动第三齿轮52转动，使得第三齿轮52沿第三齿条53的长度方向做啮合运动，从而使得第二支架12可相对第三支架13沿第二方向F2运动，进而使得夹持臂组20可沿平行于地面的方向往复运动。

在本实用新型其他一些实施例中，第二驱动组件40和第三驱动组件50也可以是其他分别用于驱动第一支架11和第二支架12运动的装置，例如，第二驱动组件40和第三驱动组件50均为电动推杆，一个电动推杆安装于第二支架12并用于驱动第一支架11相对第二支架12运动，另一个电动推杆安装于第三支架13并用于驱动第二支架12相对第三支架13运动。本实用新型实施例不对第二驱动组件40和第三驱动组件50的结构进行限定。

在本实用新型其他一些实施例中，第三支架13和/或第二支架12可以省略，相应的，第二驱动组件40和/或第三驱动组件50也可以省略，只需安装支架10对夹持臂组20起支撑、连接作用，且夹持臂组20可相对第一支架11运动，而实现夹持臂组20对工件的拾取或放置即可。

为了保证第一支架11相对第二支架12沿第一方向F1运动，以及第二支架12相对第三支架13沿第二方向F2运动，机械手爪100还包括第一导向组件60和第二导向组件70。第一导向组件60连接第一支架11和第二支架12，第一导向组件60用于对第一支架11进行导向作用并加强第一支架11与第二支架12的连接，使得第一支架11可始终沿第一方向F1运动。第二导向组件70连接第二支架12和第三支架13，第二导向组件70用于对第二支架12进行导向作用并加强第二支架12与第三支架13的连接，使得第二支架12可始终沿第二方向F2运动。

具体地，第一导向组件60包括第一导轨61和第一滑块62，第一导轨61固定安装于第二支架12并与第一方向F1平行，第一滑块62固定安装于第一支架11并滑动连接于第一导轨61，第一滑块62可沿第一导轨61的长度方向往复滑动。

第二导向组件70包括第二导轨71和第二滑块72，第二导轨71固定安装于第三支架13并与第二方向F2平行，第二滑块72固定安装于第二支架12并滑动连接于第二导轨71，第二滑块72可沿第二导轨71的长度方向往复滑动。

在本实用新型其中一实施例中，机械手爪100还包括托举机构80，托举机构80连接夹持臂组20，托举机构80用于夹持臂组20远离地面运动时承托工件，以及夹持臂组20朝向地面运动时脱离工件。通过设置托举机构80，使得工件夹持于夹持臂组20时可承托于托举机构80，一方面，可实现机械手爪100对工件的有效夹紧以及稳固工件，防止工件在运输过程中出现滑落，另一方面，可一定程度上降低两个夹臂21对工件两侧的作用力，无需使用较大的作用力以确保稳固工件，避免对工件的表面造成损伤或导致工件变形。

优选地，托举机构80的数量为两个，一个托举机构80对应连接一个夹臂21，使得工件的底部两侧可分别承托于两个托举机构80，从而使得工件可更稳固地夹持于两个夹臂21之间。其中，两个夹臂21分别以一基准面为中心对称设置于该基准面的两侧，两个托举机构80同样分别以该基准面为中心对称设置于该基准面的两侧。

对于上述的托举机构80，托举机构80包括托杆81和驱动件82。驱动件82固定安装于第二支架12，托杆81活动连接于第一支架11，托杆81可随第一支架11相对第二支架12运动，托杆81用于承托或脱离工件，驱动件82用于与托杆81配合并驱动托杆81承托或脱离所述工件。其中，当第一支架11远离地面运动时，托杆81可随第一支架11相对驱动件82运动并与驱动件82配合，驱动件82驱动托杆81承托工件；当第一支架11朝向地面运动时，托杆81可随第一支架11相对驱动件82运动并与驱动件82配合，驱动件82驱动托杆81脱离工件，从而实现托举机构80在夹持臂组20夹持工件远离或朝向地面时，对工件进行承托或脱离。

请结合图3，驱动件82为齿条，托杆81包括连杆811、承托部812和齿轮部813。驱动件82固定安装于第一支架11。托杆81包括连杆811、承托部812和齿轮部813，连杆811转动连接于夹臂21，承托部812和齿轮部813分别固定连接于连杆811的两端，承托部812用于承托或脱离工件，齿轮部813用于与驱动件82啮合配合，驱动件82用于驱动齿轮部813转动以使得承托部812相对夹臂21转动，从而实现承托部812承托或脱离工件。通过托杆81和驱动件82之间采用啮合的配合方式，当齿轮部813与驱动件82相互啮合且相对静止时，可实现齿条对托杆81的锁紧，从而使得承托部812可相对工件固定并稳固地对工件进行承托。

具体地，两个驱动件82分别固定安装于第二支架12，两个驱动件82的齿面相对，且两个驱动件82的长度方向均与第一方向F1平行。连杆811呈圆柱杆状，连杆811的一端转动连接于夹持件212，连杆811的另一端沿垂直于第一支架11的方向朝向第一支架11延伸，连杆811可随夹臂21运动，同时还可相对夹持件212绕自身轴线转动。承托部812呈“L”字形状，承托部812的一端固定连接于连杆811靠近夹持件212的一端，承托部812的另一端对工件起承托作用。齿轮部813固定连接于连杆811靠近第一支架11的一端，且齿轮部813与连杆811同轴，齿轮部813可沿驱动件82的齿面与驱动件82进行啮合运动，从而实现将驱动件82相对于齿轮部813的直线运动转换成托杆81的旋转运动，进而实现承托部812承托工件或脱离工件。其中，在第一支架11相对第二支架12运动的过程中，第一支架11带动夹臂21运动，夹臂21带动托杆81运动，当托杆81的齿轮部813运动至与驱动件82的齿面相互配合的位置时，驱动件82可驱动齿轮部813转动，也即，在第一支架11相对第二支架12运动以及齿轮部813与驱动件82进行配合的过程中，托杆81随夹臂21运动同时还相对夹臂21进行转动，此外，两个托举机构80的托杆81相对夹持臂组20转动时，是以相反方向同时转动并同时承托或脱离工件。

进一步地，托举机构80还包括第一弹性件(图未示出)，第一弹性件连接托杆81和夹臂21，第一弹性件用于提供使得托杆81保持具有脱离工件的趋势的弹性力，以使得托杆81在脱离与驱动件82的配合后，保持脱离工件的状态，避免托杆81在夹持臂组20夹持工件时造成运动干涉。当齿轮部813与驱动件82啮合配合时，齿轮部813和驱动件82的啮合作用力大于第一弹性件的弹性力，齿轮部813可克服第一弹性件的弹性力沿驱动件82做啮合运动，则，承托部812的转动角度由齿轮部813相对驱动件82的位移大小以及运动方向决定；当齿轮部813脱离驱动件82时，齿轮部813和驱动件82之间的作用力消失，承托部812在第一弹性件的弹性力作用下保持脱离工件的状态。在具体实施方式中，第一弹性件可以是拉簧、片簧、扭簧等。

进一步地，第一支架11设置有长槽111，长槽111与驱动件82垂直，连杆811的一端与夹臂21转动连接，连杆811的另一端穿过长槽111并与齿轮部813固定连接。其中，当齿轮部813相对驱动件82靠近或远离地面时，连杆811可相对驱动件82沿长槽111运动。通过设置长槽111，可使得第一支架11对托杆81起一定的支撑作用，防止齿轮部813与齿条啮合运动时使得连杆811的轴向方向上出现弯折，同时长槽111又可允许连杆811随夹持件212平行于第二方向F2运动。

具体地，长槽111自两个驱动件82的中间向垂直于两个驱动件82的方向延伸并越过两个驱动件82，也即，于第二支架12的投影平面内，两个驱动件82的长度方向均穿过长槽111，两个连杆811的一端分别转动连接两个夹持件212，两个连杆811的另一端分别穿过长槽111并分别与两个齿轮部813固定连接。

为实现连杆811与夹臂21的转动连接，夹臂21设置有连接部2101，连接部2101自夹持件212的侧壁朝向远离夹持件212的方向延伸得到，两个夹臂21的夹持件212分别位于两个夹持件212的相背两侧。连接部2101设置有连接孔，连杆811穿过连接孔，连杆811可于连接孔内相对夹持件212转动。其中，连接部2101设置于夹臂21的夹持件212。通过设置连接部2101以及连接孔，可加强托杆81与夹臂21之间的连接，同时还可对连杆811起一定的支撑作用，结合上述的长槽111，连杆811的两端分别支撑于连接部2101和第一支架11，可保证托杆81运动过程中结构的可靠性。

以下对机械手爪100拾取和放置工件的工作过程进行示例性说明。

在机械手爪100拾取工件200之前，机械手爪100可处于一待拾取状态，此时，第一支架11位于第二支架12远离地面的一端，两个夹臂21远离彼此，也即，两个夹臂21相较工件200远离地面且呈张开状态，此时，两个托杆81的齿轮部813分别位于两个驱动件82的齿面的背面一侧，且齿轮部813相较驱动件82远离地面。拾取工件200时，可先通过第三驱动组件50驱动第二支架12平行于第二方向F2运动，以使得两个夹臂21位于待拾取工件200的上方；如图4和图5所示，然后通过第二驱动组件40驱动第一支架11朝向地面运动，以使得两个夹臂21分别位于工件200的两侧，此时托杆81的齿轮部813整体相较驱动件82靠近地面，在此过程中，由于两个托杆81的齿轮部813分别位于两个驱动件82的齿面的背面一侧，故齿轮部813不与驱动件82做啮合运动；如图6和图7所示，再通过第一驱动组件30驱动两个夹臂21朝向彼此运动直至两个夹臂21分别夹持于工件200的两侧，同时，托杆81的齿轮部813随夹臂21运动至与驱动件82的齿面相切的位置，在以上过程中，托杆81的承托部813在第一弹性件的弹性力作用下始终保持脱离工件200的状态，如图6所示，以面向机械手爪100的方向的右边一个承托部812为示例说明，该承托部812在第一弹性件的弹性力作用下始终保持“┌”形姿态；请结合图8，接着，通过第二驱动组件40驱动第一支架11远离地面运动，以使得两个夹臂21带动工件200远离地面运动，同时，托杆81随夹臂21运动，在此过程中，托杆81的齿轮部813先远离地面运动直至齿轮部813与驱动件82的齿面配合后，齿轮部813继续远离地面运动并与驱动件82做啮合运动，直至驱动件82驱动齿轮部813转动180°后，承托部812承托工件200，此后，第二驱动件82停止驱动第一支架11相对第二支架12运动，以面向机械手爪100的方向的右边一个承托部812为示例说明，此时，该承托部812在啮合作用下始终保持“

”形姿态。

放置工件200时，通过第二驱动组件40驱动第一支架11朝向地面运动，以使得两个夹臂21带动工件朝向地面运动以将工件200的底部承托于台面，同时，托杆81随夹臂21运动，在此过程中，托杆81的齿轮部813朝向地面运动并与驱动件82做啮合运动，直至驱动件82驱动齿轮部813转动反向转动180°后，齿轮部813与驱动件82的齿面分离，承托部812完全脱离工件200并在第一弹性件的弹性力作用下始终保持“┌”形姿态(以面向机械手爪100的方向的右边一个承托部812为示例说明)，此后，托杆81继续随夹臂21朝向地面运动，直至托杆81的齿轮部813整体相较驱动件82靠近地面；最后，通过第一驱动组件30驱动两个夹臂21远离彼此运动，从而实现对工件200的放置。

请参阅图9和图10，在本实用新型其中一实施例中，两个夹臂21的其中至少一者设置有收容槽2102，收容槽2102用于收容球状工件。机械手爪100还包括隔档组件90，隔档组件90包括至少两个隔档件91，沿收容槽2102靠近地面的一端指向收容槽2102远离地面的另一端，至少两个隔档件91间隔设置并分别转动连接于收容槽2102的侧壁，且各个隔档件91伸出收容槽2102的侧壁的距离逐个增加，各个隔档件91可分别相对收容槽2102的侧壁转动，隔档件91用于隔档收容槽2102内的球状工件，使得多个球状工件收容于收容槽2102时，各个球状工件的重心与对应的隔档件91之间的垂直距离逐渐增加，也即，越远离地面的隔档件91隔档对应的球状工件时越靠近对应的球状工件的底部，从而使得各个隔档件91同时逐步脱离对应的球状工件时，沿收容槽2102靠近地面的一端指向收容槽2102远离地面的另一端，多个球状工件逐个掉出收容槽2102。

由于球状工件的外壁为球表面，因此难以通过两个夹臂21从球状工件的两侧进行夹持而实现对球状工件的拾取，本实施例通过设置收容槽2102，使得球状工件可收容于两个夹臂21之间，以及通过设置隔档组件90，使得多个球状工件可有分别隔档于收容槽2102内，从而允许机械手爪100对多个球状工件进行逐个放置，同时，多个球状工件可暂存于收容槽2102内，方便机械手爪100对多个球状工件进行搬运。

以下对隔档件91隔档球状工件的过程进行示例性说明。

如图9所示，为方便说明，沿收容槽2102远离地面的另一端指向收容槽2102靠近地面的一端，将收容槽2102内的各个球状工件分别称为第一球状工件200a、第二球状工件200b，以此类推；沿收容槽2102靠近地面的一端指向收容槽2102远离地面的另一端，将各个隔档件91分别称为第一隔档件91a、第二隔档件91b，以此类推。在第一球状工件200a由收容槽2102靠近地面的一端进入收容槽2102的过程中，第一球状工件200a平行于地面的中心面的外侧壁抵接第一隔档件91a，并推动第一隔档件91a朝向收容槽2102远离地面的另一端转动，直至第一球状工件200a的中心面越过第一隔档件91a且该中心面以下具有足够供以第一隔档件91a反转的空间时，第一隔档件91a朝向收容槽2102靠近地面的一端反转复位，第一球状工件200a下落一段距离并承接于第一隔档件91a。在第二球状工件200b进入收容槽2102后，第二球状工件200b将第一球状工件200a向上顶，在此过程中，第一球状工件200a平行于地面的中心面的外侧壁抵接第二隔档件91b，并推动第二隔档件91b朝向收容槽2102远离地面的另一端转动，直至第一球状工件200a的中心面越过第二隔档件91b且该中心面以下具有足够供以第二隔档件91b反转的空间时，第二隔档件91b朝向收容槽2102靠近地面的一端反转复位，第二球状工件200b下落一段距离并承接于第二隔档件91b，同时，第二球状工件200b平行于地面的中心面的外侧壁抵接第一隔档件91a，并推动第一隔档件91a朝向收容槽2102远离地面的另一端转动，直至第二球状工件200b的中心面越过第一隔档件91a且该中心面以下具有足够供以第一隔档件91a反转的空间时，第一隔档件91a朝向收容槽2102靠近地面的一端反转复位，第二球状工件200b下落一段距离并承接于第一隔档件91a。后续进入收容槽2102的球状工件可继续将收容槽2102内的球状工件向上顶，以使得一个球状工件隔档于一个隔档件91。其中，隔档件91的反转复位可通过自身重力作用实现反转，也可通过设置弹性件实现反转，例如，下述的第二弹性件92。

在本实用新型其中一实施例中，两个夹臂21的夹持件212均设置有上述的收容槽2102，两个收容槽2102相对且对称设置。对应的，隔档组件90的数量为两个，两个隔档组件90分别设置于两个收容槽2102内，两个隔档组件90相对且对称设置。其中，夹持件212呈半圆管状，收容槽2102呈半圆柱状，使得两个夹持件212朝向彼此运动至闭合时，两个夹持件212之间的收容槽2102形成一圆柱状空间，球状工件收容于该圆柱空间内。

在本实用新型其他一些实施例中，收容槽2102的结构形状可以根据实际需要设置，且收容槽2102的两个夹臂21的其中一个可以不设置收容槽2102，只需两个夹臂21之间可形成一用于收容球状工件的空间即可，例如，两个夹臂21均设置有横截面呈“匚”字形状的收容槽2102，当两个夹臂21朝向彼此运动至闭合时，两个夹臂21之间的收容槽2102形成一长方体空间；或者，两个夹臂21的其中一者设置有横截面呈优弧状的收容槽2102，当两个夹臂21朝向彼此运动至闭合时，两个夹臂21之间的收容槽2102形成一可收容球状工件的空间。

请一并参阅图11，对于上述的隔档件91，隔档件91包括隔挡板911和限位板912，隔挡板911转动连接于所述收容槽2102的侧壁，且沿收容槽2102靠近地面的一端指向收容槽2102远离地面的另一端，各个隔挡板911伸出收容槽2102的侧壁的距离逐个增加，隔挡板911用于隔档收容槽2102内的球状工件，球状工件可承接于隔挡板911，限位板912固定连接于隔挡板911面向地面的一面，限位板912可抵接于收容槽2102的侧壁，限位板912用于限制隔挡板911的转动角度，使得隔挡板911复位后不能继续朝向收容槽2102靠近地面的一端转动。其中，当隔挡板911朝向收容槽2102远离地面的另一端转动时同步带动限位板912转动，使得限位板912远离收容槽2102的侧壁，当隔挡板911朝向收容槽2102靠近地面的一端反转复位时同步带动限位板912转动，直至限位板912抵接于收容槽2102的侧壁时，隔挡板911与地面平行，且不能继续往朝向收容槽2102靠近地面的一端反转。

在本实用新型其中一实施例中，隔挡板911为与球状工件的轮廓相适配的圆弧板状，也即，当球状工件承接于隔挡板911时，隔挡板911的圆心与球状工件的球心位于同一直线上。隔挡板911的一端转动连接于收容槽2102的侧壁，另一端朝向远离收容槽2102的方向延伸，隔挡板911的两端均为圆弧轮廓。通过以上设置，增加了隔挡板911承接球状工件的轮廓，球状工件承接于隔挡板911时可与隔挡板911的另一端的轮廓贴合，使得球状工件可稳固地承接于隔挡板911，避免球状工件于收容槽2102内出现晃动。在具体实施过程中，只需将隔挡板911的一端与收容槽2102的侧壁间隔一定距离，即可避免隔挡板911相对收容槽2102转动时与收容槽2102的侧壁发生运动干涉。

在本实用新型其他一些实施例中，隔挡板911也可以是其他形状结构，只需隔挡板911可对球状工件进行隔档即可，例如，矩形板状。

请结合图12和图13，进一步地，为保证隔档件91的反转复位，防止隔档件91和球状工件之间出现卡死，隔档组件90还包括与所述至少两个隔档件91一一对应的至少两个第二弹性件92，第二弹性件92弹性连接隔档件91和收容槽2102的侧壁，第二弹性件92用于提供使得隔档件91实现复位的弹性力。其中，在球状工件推动隔挡板911朝向收容槽2102远离地面的另一端转动，直至球状工件的中心面越过隔挡板911时，可能会出现隔挡板911的另一端抵死于球状工件，使得隔挡板911不能朝向收容槽2102靠近地面的一端反转复位，因此，通过设置第二弹性件92可保证隔挡件的反转复位，第二弹性件92使得隔档件91具有保持朝向收容槽2102靠近地面的一端反转的趋势，同时，在限位板912的限制下，可使得隔档件91复位后不能继续朝向收容槽2102靠近地面的一端转动。

在本实用新型其中一实施例中，第二弹性件92为扭簧，第二弹性件92包括簧体921和两个扭臂922，两个扭臂922分别固定连接于簧体921的两端。隔档件91设置有转动部9101，簧体921套设于转动部9101，一个扭臂922抵接于收容槽2102的侧壁，另一个扭臂922抵接于隔档件91。在具体实施过程中，隔挡板911设置有一开口9102，该开口9102沿隔挡板911的厚度方向贯穿隔挡板911，该开口9102与隔挡板911靠近收容槽2102的一端之间形成所述转动部9101，簧体921套设于转动部9101，且簧体921部分收容于开口9102内。

在本实用新型其他一些实施例中，第二弹性件92也可以是其他用于提供使得隔档件91实现复位的弹性力的弹性件，例如，片簧、拉簧等。

为实现隔档件91与收容槽2102的侧壁之间的转动连接，收容槽2102的侧壁设置有安装部2103，安装部2103设置有安装孔21031和与安装孔21031连通的连通口21032，连通口21032位于安装部2103远离收容槽2102的侧壁的一端。隔挡板911的转动部9101穿过连通口21032转动安装于安装孔21031，且簧体921至少部分收容于安装孔21031。其中，连通口21032的长度方向与安装孔21031的轴线平行，且连通口21032的高度小于安装孔21031的直径，使得转动部9101穿过连通口21032转动安装于安装孔21031后可被限制于安装孔21031内，防止隔挡板911脱离安装部2103。

为了方便夹持臂组20对球状工件进行拾取，两个夹臂21均设置有引导斜面2104，引导斜面2104设置于夹臂21的底部，引导斜面2104用于引导球状工件进入收容槽2102内。其中，引导斜面2104具体设置于夹持件212的底部。通过设置引导斜面2104，增加了夹持臂组20的罩设面积，使得夹持件212的收容槽2102无需对准球状工件的球心，只需保证球状工件的球心在夹持臂组20的罩设面积内，即使球状工件的球心位置与闭合后的夹持臂组20的中心线不在同一直线上，球状工件也可以沿引导斜面2104滑入夹持臂组20的收容槽2102内，即可轻松地将球状工件拾取，结构简单，降低了机械手爪100拾取球状工件的难度，提高了机械手爪100的拾取效率。

请继续参阅图9和图10，为防止引导斜面2104对承托部812造成运动干涉，引导斜面2104设置有缺口21041，缺口21041用于允许承托部812转动经过并对工件进行承托。

在本实用新型其中一实施例中，引导斜面2104为半圆锥面，引导斜面2104与水平面呈角度设置，当两个夹持件212闭合后，两个半圆锥面合并形成一中空的锥台，也即两个夹持件212和引导斜面2104大致形成一漏斗状结构。

本实用新型实施例还提供一种机器人，机器人包括上述的机械手爪100，机械手爪100用于实现机器人对工件的拾取、放置和搬运功能。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械手爪，其特征在于，包括：

安装支架，包括第一支架和第二支架，所述第一支架活动连接于所述第二支架；

夹持臂组，用于夹持或松放工件，所述夹持臂组包括两个夹臂，两个所述夹臂分别活动连接于所述第一支架；

托举机构，连接所述夹持臂组，所述托举机构用于所述夹持臂组远离地面运动时承托所述工件，以及所述夹持臂组朝向地面运动时脱离所述工件；

第一驱动组件，连接两个所述夹臂，所述第一驱动组件用于驱动两个所述夹臂朝向或远离彼此运动，以使得两个所述夹臂夹持或松放所述工件；

第二驱动组件，连接所述第一支架和第二支架，所述第二驱动组件用于驱动所述第一支架相对所述第二支架朝向或远离地面运动，以使得所述夹持臂组朝向或远离地面。

2.根据权利要求1所述的机械手爪，其特征在于，

所述托举机构包括托杆和驱动件，所述驱动件固定安装于所述第二支架，所述托杆活动连接于所述第一支架，所述托杆用于承托或脱离所述工件，所述驱动件用于与所述托杆配合并驱动所述托杆承托或脱离所述工件；其中，

当所述第一支架远离地面运动时，所述托杆可随所述第一支架相对所述驱动件运动并与所述驱动件配合，所述驱动件驱动所述托杆承托所述工件；

当所述第一支架朝向地面运动时，所述托杆可随所述第一支架相对所述驱动件运动并与所述驱动件配合，所述驱动件驱动所述托杆脱离所述工件。

3.根据权利要求2所述的机械手爪，其特征在于，

所述驱动件为齿条；

所述托杆包括连杆、承托部和齿轮部，所述连杆转动连接于所述夹臂，所述承托部和齿轮部分别固定连接于所述连杆的两端，所述承托部用于承托或脱离所述工件，所述齿轮部用于与所述驱动件啮合配合，所述驱动件用于驱动所述齿轮部转动以使得所述承托部相对所述夹臂转动，从而实现所述承托部承托或脱离所述工件。

4.根据权利要求3所述的机械手爪，其特征在于，

所述第一支架设置有长槽，所述长槽与所述驱动件垂直，所述连杆的一端与所述夹臂转动连接，所述连杆的另一端穿过所述长槽并与所述齿轮部固定连接；其中，

当所述齿轮部相对所述驱动件靠近或远离地面时，所述连杆可相对所述驱动件沿所述长槽运动。

5.根据权利要求3所述的机械手爪，其特征在于，

所述夹臂设置有连接部，所述连接部设置有连接孔，所述连杆穿过所述连接孔。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的机械手爪，其特征在于，

所述托举机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件连接所述托杆和夹臂，所述第一弹性件用于提供使得所述托杆保持具有脱离所述工件的趋势的弹性力。

7.根据权利要求1所述的机械手爪，其特征在于，

两个所述夹臂的至少一者设置有凹槽，所述凹槽用于收容球状工件；

两个所述夹臂均设置有引导斜面，所述引导斜面设置于所述夹臂的底部，所述引导斜面用于引导所述球状工件进入所述凹槽内；

所述夹臂设置有限位结构，所述限位结构用于将所述球状工件限制于所述凹槽内。

8.根据权利要求1所述的机械手爪，其特征在于，

所述机械手爪还包括第一导向组件，所述第一导向组件连接所述第一支架和第二支架，所述第一导向组件用于对所述第一支架进行导向作用并加强所述第一支架和第二支架的连接。

9.根据权利要求1所述的机械手爪，其特征在于，

所述安装支架还包括第三支架，所述第二支架活动连接于所述第三支架；

所述机械手爪还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件连接所述第二支架和第三支架，所述第三驱动组件用于驱动所述第二支架相对所述第三支架运动。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的机械手爪。

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