CN215240928U

CN215240928U - 一种新型破岩机器人用连杆式机械爪

Info

Publication number: CN215240928U
Application number: CN202120458528.9U
Authority: CN
Inventors: 冯子京; 张雯韵; 李县法; 王淑尧; 庄超
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2031-03-03

Abstract

本实用新型涉及一种新型破岩机器人用连杆式机械爪，具体包括上固定板、步进电机、长螺栓、下固定板、支撑板、连架杆、第一中间连杆、第二中间连杆、爪、丝杠、丝杠螺母、耳板。上固定板和下固定板通过长螺栓将步进电机夹紧，步进电机通过螺钉固定在下固定板上；支撑板上与下固定板连接，下与第一中间连杆、第二种间连杆铰接，支撑板共三个，分布安装在下固定板的圆周位置；连架杆一端与第二中间杆铰接，一端与丝杠螺母铰接；爪中间连杆铰接；丝杠与步进电机的输出轴固定连接，丝杠螺母套在丝杠上，随着丝杠的旋转而上下移动；本实用新型运动平稳，抓取准确，零件易于加工，在不改变结构的情况下可以实现对形状不规则、大小不一的岩石进行抓取。

Description

一种新型破岩机器人用连杆式机械爪

技术领域

本实用新型涉及一种新型机械装置，具体地说是一种新型破岩机器人用连杆式机械爪。

背景技术

随着机械自动化的快速发展，生产、生活的机械化程度越来越高，在工业机器人领域作为末端执行器的机械爪逐渐被外界关注。以仿生学为最新导向的仿生机器人成为机器人的发展趋势。而作为仿生机器人的执行终端的机械爪可通过编程来完成各种预期的作业任务，在提高机器人易用性、自动化程度、研究抓取应用等方面有着重要作用。机械爪作业的准确性和能在各种环境中完成作业的能力，使其在各领域中有着广阔的发展前景。

随着机器人爆发的大势，目前出现了各种类型的机械爪。但现有的机械爪耐用性、精度偏低。特别是在路障清理方面，由于岩石的形状各不相同甚至形状不规则，因此给排障造成了较大的困难。

为了节省时间和劳力，增加机械化程度，提高工作效率，推动破岩机器人的进一步发展，设计一种新型的能抓取不规则形状岩石的破岩机器人用机械爪显得十分的有必要。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供一种新型破岩机器人用连杆式机械爪，电力驱动三个爪同时张开和收缩，抓取不规则形状和大小的岩石，节省时间和劳动力，增加机械化程度，提高了工作效率。

本实用新型采用如下技术方案：本装置包括上固定板、步进电机、长螺栓、下固定板、支撑板、连架杆、第一中间连杆、第二中间连杆、爪、丝杠、丝杠螺母、耳板。其特征是：所述上固定板位于步进电机上部，通过长螺栓将步进电机夹紧在上固定板和下固定板中间；所述步进电机与下固定板通过螺栓固定连接；所述支撑板固定连接在下固定板上，且支撑板采用三个，固定在下固定盘的圆周等分位置；所述第一中间连杆、第二中间连杆上与支撑板铰接，下与爪铰接；所述连架杆与丝杠螺母和第二中间连杆铰接；所述丝杠与步进电机输出轴固定连接；所述丝杠螺母套在丝杠上，随着丝杠的旋转而上下移动；所述耳板焊接在上固定板上，与外机械臂连接；所述步进电机、丝杠、丝杠螺母同轴安装；所述第一中间连杆和第二中间连杆平行。采用连杆式机械爪可以实现单个步进电机控制三个爪同步张开和收缩，抓取形状、大小不一的碎石进行搬运，为隧道挖掘、道路清障等工程领域提供了便利，节省人力物力。

本实用新型提供一种新型破岩机器人用连杆式机械爪。其工作方式为步进电机带动丝杠转动，丝杠螺母上下移动，带动传动机构和执行机构实现张开和收缩。

特别的，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用步进电机、丝杠、丝杠螺母的动力传递方式，将旋转运动转换为直线运动；

特别的，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用连杆式传动方式，通过连接杆、第一中间连杆、第二中间连杆传动件进行动力传递；

特别的，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用三爪式抓取方式，在下固定板上固定三套爪的传动装置，在丝杠螺母的带动下进行对岩石的抓取。

本实用新型具有以下优点：采用步进电机、丝杠、丝杠螺母的动力传递，传动过程平稳，开合角度准确；采用连杆式传动方式，具有构件受力好，易于加工等优点；采用三爪式具有可以抓取形状不规则，大小不一的碎石；本装置的使用对碎石搬运和清理工作提供了便利，节省了人力物力。

附图说明

图1为装置的整体示意图

符号说明

1.上固定板2.步进电机3.长螺栓4.下固定板5.支撑板6.连架杆7.第一中间连杆8.第二中间连杆9.爪10.丝杠11.丝杠螺母12.耳板。

图2为本装置的仰视图

图3为本装置的立体示意图

具体实施方式

如图1所示，本实用新型涉及一种新型破岩机器人用连杆式机械爪。包括1.上固定板2. 步进电机3.长螺栓4.下固定板5.支撑板6.连架杆7.第一中间连杆8.第二中间连杆9.爪10. 丝杠11.丝杠螺母12.耳板。图中上固定板1和下固定板4通过长螺栓3将步进电机2夹紧，步进电机3通过螺钉固定在下固定板4上；图中支撑板5上与下固定板3连接，下与第一中间连杆7、第二种间连杆8铰接，支撑板共三个，分布安装在下固定板4的圆周位置；图中连架杆6一端与第二中间杆8铰接，一端与丝杠螺母11铰接；图中爪9中间连杆铰接；图中丝杠10与步进电机2的输出轴固定连接，丝杠螺母11套在丝杠10上，随着丝杠10的旋转而上下移动；图中耳板12焊接在上固定板1上，与外机械臂相连。图中所述步进电机2、丝杠10、丝杠螺母11同轴安装；所述第一中间连杆8和第二中间连杆9平行安装。

下面说明本实用新型的工作过程：步进电机启动，带动丝杠旋转，套在丝杠上的丝杠螺母上下运动，夹取碎石的一个完整过程应为张开-收缩-张开。夹取石块时，首先步进电机顺时针旋转，丝杠顺时针旋转，丝杠螺母向下运动，使连架杆带动第一中间连杆和第二中间连杆向外张开，三个爪同步向外张开，此时装置处于张开状态；然后，步进电机带动丝杠逆时针旋转，丝杠螺母向上运动，使连架杆带动第一中间连杆和第二中间连杆向内收缩，三个爪同步向内收缩，此时爪为收缩状态，实现对不规则岩石夹紧；最后，步进电机带动丝杠顺时针旋转，丝杠螺母向下运动，使连架杆带动第一中间连杆和第二中间连杆向外张开，三个爪同步向外张开，此时爪为张开状态，释放岩石。至此，机械爪抓取和释放岩石的过程完成。

上述实施例仅用于说明本申请，而非对本发明申请的限定，只要在本发明申请实质技术和方法范围内，对以上所述实施例的变化、增减都将落入本发明权利要求书的范围内。

Claims

1.一种破岩机器人用连杆式机械爪，包括上固定板、步进电机、长螺栓、下固定板、支撑板、连架杆、第一中间连杆、第二中间连杆、爪、丝杠、丝杠螺母、耳板，其特征是：所述上固定板位于步进电机上部，通过长螺栓将步进电机夹紧在上固定板和下固定板中间；所述步进电机与下固定板通过螺栓固定连接；所述支撑板固定连接在下固定板上，且支撑板采用三个，固定在下固定盘的圆周等分位置；所述第一中间连杆、第二中间连杆上与支撑板铰接，下与爪铰接；所述连架杆与丝杠螺母和第二中间连杆铰接；所述丝杠与步进电机输出轴固定连接；所述丝杠螺母套在丝杠上，随着丝杠的旋转而上下移动；所述耳板焊接在上固定板上，与外机械臂连接；所述步进电机、丝杠、丝杠螺母同轴安装；所述第一中间连杆和第二中间连杆平行。

2.根据权利要求1所述的一种破岩机器人用连杆式机械爪，其特征在于，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用步进电机、丝杠、丝杠螺母的动力传递方式。

3.根据权利要求1所述的一种破岩机器人用连杆式机械爪，其特征在于，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用连杆式传动方式，通过连接杆、第一中间连杆、第二中间连杆传动件进行动力传递。

4.根据权利要求1所述的一种破岩机器人用连杆式机械爪，其特征在于，一种破岩机器人用连杆式机械爪采用三爪式抓取方式，在下固定板上固定三组爪的传动装置，在丝杠螺母的带动下进行对岩石的抓取。