CN216422557U - 一种应用于工业领域的模块化机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手技术领域，具体为一种应用于工业领域的模块化机械手，包括固定底座，所述固定底座的上方设有旋转盘，且旋转盘的输入端安装有底部舵机，所述旋转盘的上方设有底座连接件，且底座连接件的内部安装有上臂连杆；上臂舵机，其安装在所述底座连接件和上臂连杆的连接处；前臂连杆，其连接在所述上臂连杆的上方，所述前臂连杆与上臂连杆的连接处安装有手肘舵机。本实用新型采用模块化驱动方式，在手臂、手肘、手腕处各设置独立的驱动舵机，能够通过控制器进行单独控制，从而有效提高机械手的灵活性，并且手掌连接件与手掌部为可拆卸连接，可快速对手掌部进行拆卸，通过更换不同的机械手掌即可满足不同的工作需求。

Description

一种应用于工业领域的模块化机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体为一种应用于工业领域的模块化机械手。

背景技术

机械手能够替代人的繁重劳动，从而实现生产的机械化和自动化，机械手能模仿人手和手臂的某些动作功能，按照设定的固定程序进行过抓取、搬运物件或操作工具。特别适合工作在一些有害环境下，能够保护工作人员的人身安全，如机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

现有的机械手包括单关节手臂和多关节手臂，单关节手臂结构简单，但是具有较大的局限性，无法满足复杂的使用环境，而多关节手臂更加灵活，但是结构复杂，各个部件无法进行拆解，导致手掌功能单一，为此，我们提出一种应用于工业领域的模块化机械手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于工业领域的模块化机械手，以解决上述背景技术中提出由于机械手包括单关节手臂和多关节手臂，单关节手臂结构简单，但是具有较大的局限性，无法满足复杂的使用环境，而多关节手臂更加灵活，但是结构复杂，各个部件无法进行拆解，导致手掌功能单一的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用于工业领域的模块化机械手，包括：

固定底座，所述固定底座的上方设有旋转盘，且旋转盘的输入端安装有底部舵机，所述旋转盘的上方设有底座连接件，且底座连接件的内部安装有上臂连杆；

上臂舵机，其安装在所述底座连接件和上臂连杆的连接处；

前臂连杆，其连接在所述上臂连杆的上方，所述前臂连杆与上臂连杆的连接处安装有手肘舵机；

手腕连接件，其安装在所述前臂连杆的上方，所述手腕连接件与前臂连杆的连接处安装有手腕舵机，所述手腕连接件的上端连接有手掌连接件，且手掌连接件与手腕连接件的连接处安装有伺服电机，所述手掌连接件的上方设有手掌部；

控制器，其安装在所述底部舵机的一侧。

优选的，所述旋转盘通过底部舵机在固定底座实现旋转，且上臂连杆通过底座连接件和上臂舵机在旋转盘上实现转动，并且上臂连杆的转动角度范围为0-180°。

优选的，所述前臂连杆通过手肘舵机在上臂连杆上实现转动，且前臂连杆的转动角度范围为0-270°。

优选的，所述手腕连接件通过手腕舵机在前臂连杆上实现转动，且手腕连接件的转动角度范围为0-180°。

优选的，所述手掌连接件通过伺服电机在手腕连接件上实现旋转，且手掌连接件与手掌部通过螺栓相连接，所述上臂舵机、手腕舵机、伺服电机手肘舵机和底部舵机均与控制器电性连接。

优选的，所述手掌部还设有：

主动齿轮，其安装在所述手掌部的前端，且主动齿轮的一侧连接有从动齿轮，所述从动齿轮和主动齿轮的另一端均销接有夹持手指；

连杆，其销接在所述手掌部的中部，且连杆的另一端销接在夹持手指上；

夹持电机，其安装在所述主动齿轮的输入端。

优选的，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接，且从动齿轮为不完全齿轮，所述夹持手指的内侧为啮齿状结构，所述夹持电机与控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种应用于工业领域的模块化机械手，具备以下有益效果：该应用于工业领域的模块化机械手采用模块化驱动方式，在手臂、手肘、手腕处各设置独立的驱动舵机，能够通过控制器进行单独控制，从而有效提高机械手的灵活性，并且手掌连接件与手掌部为可拆卸连接，可快速对手掌部进行拆卸，通过更换不同的机械手掌即可满足不同的工作需求。

1.本实用新型通过设置的底部舵机可驱动机械手整体做旋转运动，便于调整机械手的方向，而设置的上臂舵机可控制上臂连杆进行大幅度转动，手腕舵机则能控制手腕连接件进行转动，使手掌部能够最大程度的进行方向和角度调整，灵活度更高，能够满足使用者的各种需求；

2.本实用新型通过设置的手掌部与手掌连接件之间采用螺钉进行连接，可对手掌部进行快速拆卸，以满足使用者对工业加工的所有要求，并且机械手的各个部件均为独立控制，之间通过舵机与销钉进行连接，可通过控制器单独控制每个部件上的舵机，使机械手组装更加自由便捷；

3.本实用新型提供了一种机械手的夹持结构，夹持手指采用齿轮啮合带动连杆进行转动的方式向内夹持，结构简单，便于维修，能够快速有效的对物体进行夹持。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型正视结构示意图；

图3为本实用新型图2的俯视结构示意图；

图4为本实用新型图2的仰视结构示意图。

图中：1、固定底座；2、旋转盘；3、底座连接件；4、上臂舵机；5、上臂连杆；6、前臂连杆；7、手腕舵机；8、伺服电机；9、手腕连接件；10、手掌连接件；11、手掌部；12、从动齿轮；13、主动齿轮；14、连杆；15、夹持手指；16、手肘舵机；17、夹持电机；18、底部舵机；19、控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1和图2所示，一种应用于工业领域的模块化机械手，包括：固定底座1，固定底座1的上方设有旋转盘2，且旋转盘2的输入端安装有底部舵机18，旋转盘2的上方设有底座连接件3，且底座连接件3的内部安装有上臂连杆5；上臂舵机4，其安装在底座连接件3和上臂连杆5的连接处，旋转盘2通过底部舵机18在固定底座1实现旋转，且上臂连杆5通过底座连接件3和上臂舵机4在旋转盘2上实现转动，并且上臂连杆5的转动角度范围为0-180°；前臂连杆6，其连接在上臂连杆5的上方，前臂连杆6与上臂连杆5的连接处安装有手肘舵机16，前臂连杆6通过手肘舵机16在上臂连杆5上实现转动，且前臂连杆6的转动角度范围为0-270°；手腕连接件9，其安装在前臂连杆6的上方，手腕连接件9与前臂连杆6的连接处安装有手腕舵机7，手腕连接件9通过手腕舵机7在前臂连杆6上实现转动，且手腕连接件9的转动角度范围为0-180°，手腕连接件9的上端连接有手掌连接件10，且手掌连接件10与手腕连接件9的连接处安装有伺服电机8；通过设置的底部舵机18可驱动机械手整体做旋转运动，便于调整机械手的方向，而设置的上臂舵机4可控制上臂连杆5进行大幅度转动，手腕舵机7则能控制手腕连接件9进行转动，使手掌部11能够最大程度的进行方向和角度调整，灵活度更高，能够满足使用者的各种需求，控制器19，其安装在底部舵机18的一侧，上臂舵机4、手腕舵机7、伺服电机8手肘舵机16和底部舵机18均与控制器19电性连接，采用模块化驱动方式，在手臂、手肘、手腕处各设置独立的驱动舵机，能够通过控制器19进行单独控制，从而有效提高机械手的灵活性，并且手掌连接件10与手掌部11为可拆卸连接，可快速对手掌部11进行拆卸，通过更换不同的机械手掌即可满足不同的工作需求。

如图3和图4所示，一种应用于工业领域的模块化机械手，包括：手掌部11，手掌连接件10的上方设有手掌部11，手掌连接件10通过伺服电机8在手腕连接件9上实现旋转，且手掌连接件10与手掌部11通过螺栓相连接，主动齿轮13，其安装在手掌部11的前端，且主动齿轮13的一侧连接有从动齿轮12，从动齿轮12和主动齿轮13的另一端均销接有夹持手指15；通过设置的手掌部11与手掌连接件10之间采用螺钉进行连接，可对手掌部11进行快速拆卸，以满足使用者对工业加工的所有要求，并且机械手的各个部件均为独立控制，之间通过舵机与销钉进行连接，可通过控制器19单独控制每个部件上的舵机，使机械手组装更加自由便捷，连杆14，其销接在手掌部11的中部，且连杆14的另一端销接在夹持手指15上；夹持电机17，其安装在主动齿轮13的输入端，主动齿轮13与从动齿轮12啮合连接，且从动齿轮12为不完全齿轮，夹持手指15的内侧为啮齿状结构，夹持电机17与控制器19电性连接，夹持手指15采用齿轮啮合带动连杆14进行转动的方式向内夹持，结构简单，便于维修，能够快速有效的对物体进行夹持。

工作原理：在使用该应用于工业领域的模块化机械手时，首先使用螺钉将固定底座1安装在工作台上，并选择合适的机械手掌与手掌连接件10进行连接；其次，在工作时控制器19可控制对应的舵机进行工作，从而调整机械手的角度和方向，底部舵机18可带动旋转盘2在固定底座1上进行旋转，上臂舵机4可驱动上臂连杆5在底座连接件3的内部进行转动，使上臂连杆5在固定底座1的一侧进行往复摆动，而手肘舵机16可驱动前臂连杆6在上臂连杆5内进行转动，手腕连接件9可通过手腕舵机7的驱动在前臂连杆6内进行摆动，同时手腕连接件9内设置的伺服电机8能够驱动手掌连接件10进行旋转；然后，调整好机械手的方向后，可通过控制器19启动夹持电机17，夹持电机17通过输出轴带动主动齿轮13进行转动，通过齿牙同步带动从动齿轮12向内转动，此时主动齿轮13和从动齿轮12可带动夹持手指15向内旋转，在夹持手指15转动的同时连杆14配合夹持手指15的转动而转动，从而完成夹持动作；最后，控制器19可独立控制各个部件的舵机以满足机械手的工作要求，并且各个部件可相互拆卸更换。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，包括：

固定底座（1），所述固定底座（1）的上方设有旋转盘（2），且旋转盘（2）的输入端安装有底部舵机（18），所述旋转盘（2）的上方设有底座连接件（3），且底座连接件（3）的内部安装有上臂连杆（5）；

上臂舵机（4），其安装在所述底座连接件（3）和上臂连杆（5）的连接处；

前臂连杆（6），其连接在所述上臂连杆（5）的上方，所述前臂连杆（6）与上臂连杆（5）的连接处安装有手肘舵机（16）；

手腕连接件（9），其安装在所述前臂连杆（6）的上方，所述手腕连接件（9）与前臂连杆（6）的连接处安装有手腕舵机（7），所述手腕连接件（9）的上端连接有手掌连接件（10），且手掌连接件（10）与手腕连接件（9）的连接处安装有伺服电机（8），所述手掌连接件（10）的上方设有手掌部（11）；

控制器（19），其安装在所述底部舵机（18）的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述旋转盘（2）通过底部舵机（18）在固定底座（1）实现旋转，且上臂连杆（5）通过底座连接件（3）和上臂舵机（4）在旋转盘（2）上实现转动，并且上臂连杆（5）的转动角度范围为0-180°。

3.根据权利要求1所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述前臂连杆（6）通过手肘舵机（16）在上臂连杆（5）上实现转动，且前臂连杆（6）的转动角度范围为0-270°。

4.根据权利要求1所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述手腕连接件（9）通过手腕舵机（7）在前臂连杆（6）上实现转动，且手腕连接件（9）的转动角度范围为0-180°。

5.根据权利要求1所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述手掌连接件（10）通过伺服电机（8）在手腕连接件（9）上实现旋转，且手掌连接件（10）与手掌部（11）通过螺栓相连接，所述上臂舵机（4）、手腕舵机（7）、伺服电机（8）手肘舵机（16）和底部舵机（18）均与控制器（19）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述手掌部（11）还设有：

主动齿轮（13），其安装在所述手掌部（11）的前端，且主动齿轮（13）的一侧连接有从动齿轮（12），所述从动齿轮（12）和主动齿轮（13）的另一端均销接有夹持手指（15）；

连杆（14），其销接在所述手掌部（11）的中部，且连杆（14）的另一端销接在夹持手指（15）上；

夹持电机（17），其安装在所述主动齿轮（13）的输入端。

7.根据权利要求6所述的一种应用于工业领域的模块化机械手，其特征在于，所述主动齿轮（13）与从动齿轮（12）啮合连接，且从动齿轮（12）为不完全齿轮，所述夹持手指（15）的内侧为啮齿状结构，所述夹持电机（17）与控制器（19）电性连接。

Images