CN216609044U - 一种机械夹爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械夹爪，涉及自动排爆技术领域，包括：基座；连杆机构，一端与所述基座连接，所述连杆机构至少具有两种夹取模式；夹持组件，安装在所述连杆机构的另一端；以及驱动机构，用于驱动所述连杆机构转动。机械夹爪夹取物体时，使用人员可根据待夹取物体的特点选择相应的夹取模式，利用驱动机构驱动连杆机构转动，连杆机构带动夹持组件合拢直至将待夹取物体夹紧。将连杆机构设计至少两种夹取模式，方便使用人员根据待夹取物体外形特点选择相应的夹取模式，有利于机械夹爪将待夹取物体稳定抓取，以更好地完成不同场合下的夹取任务。

Description

一种机械夹爪

技术领域

本实用新型涉及自动排爆技术领域，特别涉及一种机械夹爪。

背景技术

爆炸案因为其影响恶劣，对社会秩序和人民群众生命财产安全危害大，且爆炸活动在恐怖活动中占有很大比重，因此历来是公安机关打击重点。目前，公安机关在处置爆炸装置时，多数情况下还是人工拆除，而人工拆除爆炸装置具有较大的危险性。现在国内使用的排爆机器人多为进口产品，价格高昂，维护困难。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种机械夹爪，至少具有两种不同的夹紧方式，满足排爆需求。

本实用新型实施例的机械夹爪，包括：基座；连杆机构，一端与所述基座连接，所述连杆机构至少具有两种夹取模式；夹持组件，安装在所述连杆机构的另一端；以及驱动机构，用于驱动所述连杆机构转动。

进一步地，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和转动部件，所述转动部件安装于所述基座上，所述转动部件能够在基座上转动，所述第一连杆一端与所述转动部件铰接，所述第二连杆一端与所述基座铰接，所述第一连杆及所述第二连杆的另一端均与所述夹持组件铰接，所述驱动机构用于驱动所述转动部件转动，所述第二连杆还设置有安全销，所述转动部件上设置有销孔，所述安全销与所述销孔匹配。

进一步地，所述转动部件具有涡轮，所述驱动机构包括蜗杆和驱动装置，所述涡轮与所述蜗杆配合连接，所述驱动装置用于驱动所述蜗杆转动。

进一步地，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述蜗杆固定连接。

进一步地，所述夹持组件包括夹持部件，所述第一连杆和所述第二连杆分别铰接于所述夹持部件的不同位置。

进一步地，所述夹持部件的夹持区域上设置有第一胶垫或具有突刺的金属板。

进一步地，所述夹持组件还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述夹持部件上。

进一步地，还包括摄像头，所述摄像头安装于所述基座上。

进一步地，还包括通信接口，所述通信接口用于与机械臂末端电连接。

进一步地，所述第二连杆上设置有第二胶垫。

根据本实用新型实施例的机械夹爪，至少具有如下有益效果：使用机械夹爪夹取物体时，可根据待夹取物体的特点选择相应的夹取模式，然后利用驱动机构驱动连杆机构转动，连杆机构带动夹持组件合拢直至将待夹取物体夹紧。将连杆机构设计至少两种夹取模式，方便使用人员根据待夹取物体外形特点选择相应的夹取模式，进而有利于机械夹爪将待夹取物体稳定抓取，以更好地完成不同场合下的夹取任务。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的机械夹爪内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例的机械夹爪整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例的机械夹爪另一视角的整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例的机械夹爪工作示意图；

图5为本实用新型实施例的机械夹爪另一角度的工作示意图。

附图标记：

物体1，基座11，连杆机构20，第一连杆21，第二连杆22，转动部件23，安全销24，第二胶垫25，夹持部件31，第一胶垫32，蜗杆41，驱动装置42。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参见图1，本实用新型实施例的机械夹爪，包括基座11、连杆机构20、夹持组件以及驱动机构。

具体的，连杆机构20一端与基座连接，连杆机构20至少具有两种夹取模式；夹持组件安装在连杆机构20的另一端；驱动机构用于驱动连杆机构20转动。使用机械夹爪夹取物体1时，使用人员可根据待夹取物体1的特点选择相应的夹取模式，然后利用驱动机构驱动连杆机构20转动，连杆机构20带动夹持组件合拢直至将待夹取物体夹紧。将连杆机构20设计有至少两种夹取模式，方便使用人员根据待夹取物体1外形特点选择相应的夹取模式，有利于机械夹爪将待夹取物体1稳定抓取，以更好地完成不同场合下的夹取任务。

参见图1，在一些可能的实施例中，连杆机构20包括第一连杆21、第二连杆22和转动部件23，转动部件23安装于基座11上，转动部件23能够在基座11上转动，第一连杆21一端与转动部件23铰接，第二连杆22一端与基座11铰接，第一连杆21及第二连杆22的另一端均与夹持组件铰接，驱动机构用于驱动转动部件23转动，第二连杆22还设置有安全销24，转动部件23上设置有销孔，安全销24与销孔匹配。其中，转动部件23通过第一圆柱销钉安到基座11上，转动部件23能够以第一圆柱销钉为转动轴转动，第一圆柱销钉将转动部件23划分为两部分；第一连杆21通过第二圆柱销钉铰接于转动部件23上，第二圆柱销钉位于第一圆柱销钉的一侧，安全销24设置在第一连杆21上不同于第二圆柱销钉的位置，销孔对应设置在转动部件23上。当安全销24插入销孔后，第一连杆21与转动部件23实现完全固定，即第一连杆21不能绕第二圆柱销钉转动。第二连杆22通过第三圆柱销钉与基座11连接，第二连杆22能够绕第三圆柱销钉转动，如图2所示。

当安全销24插入销孔后，第一连杆21与转动部件23为固定连接，不可相互转动，第一连杆21和转动部件23等同于一个零件。此时，驱动机构驱动转动部件23转动，第一连杆21与转动部件23同时绕第一圆柱销钉转动，连杆机构20相当于四连杆机构，如图3所示。其中，四连杆机构的连接节点分别为第一圆柱销钉、第三圆柱销钉、第一连杆21与夹持组件的铰接点以及第二连杆22与夹持组件的铰接点。驱动机构驱动四连杆机构转动，能够改变四连杆机构与基座11的相对角度。当驱动机构驱动夹持组件合拢时，即可实现对物体1的夹持动作。

可以理解的是，第一圆柱销钉、第三圆柱销钉以及第一连杆21、第二连杆22与夹持组件的铰接点的位置能够影响着夹持组件的夹持姿态、动作速率和夹持力，第一连杆21和第二连杆22的铰接点的选取均需要根据物体1的体积、夹紧力的大小等因素进行计算。需要指出的是，夹持姿态指的是夹持组件夹持物体时基座11两侧的夹持部件31的相对位置关系，如基座11两侧的夹持部件31互相平行或成一定夹角。

作为其中的一个实施例，夹持部件31在实现对物体1夹紧时，两夹持部件31相互平行。此时，连杆机构20为平行四边形连杆机构，且夹持部件31与蜗杆41相互平行，基座11两侧的连杆机构20及夹持部件31相对于蜗杆41对称设置。当驱动装置42驱动蜗杆41转动以使夹持部件31合拢，进而实现对物体1的平行夹取。

参见图4和图5，当安全销24拔离销孔后，第一连杆21能够以第二圆柱销钉为转动轴相对于转动部件23发生相对转动。此时，连杆机构20为五连杆机构20，当驱动装置42驱动转动部件23转动时，能够对待夹取物体1实现包络夹取，进而实现对不规则形状物体1的稳定抓取。

在一种可能的实施例中，转动部件23具有涡轮，驱动机构包括蜗杆41和驱动装置42，涡轮与蜗杆41配合连接，驱动装置42用于驱动蜗杆41转动。其中，涡轮为不完全齿的涡轮。驱动装置42通过驱动蜗杆41正转或反转，以带动基座11两侧的连杆机构20张开或合拢。采用同一蜗杆41同时驱动两个涡轮旋转，使得基座11两侧的连杆机构20的运动一致性高，便于实现对夹持组件的精准控制。采用涡轮蜗杆机构驱动连杆机构20转动以实现机械夹爪的夹取，能够实现大减速比；同时能够缩小机构体积，减轻机械夹爪的重量，能够实现最大抓取质量和自重比，极大提高机械夹爪负载利用率。

在一种可能的实施例中，驱动装置42为伺服电机，伺服电机的输出端与蜗杆41固定连接。伺服电机能够准确控制蜗杆41的转动速度和转动量，进而实现对夹持组件夹持动作的精准控制。

在一种可能的实施例中，夹持组件包括夹持部件31，第一连杆21和第二连杆22分别铰接于夹持部件31的不同位置。当驱动装置42驱动转动部件23转动时，第一连杆21作为主动件，第二连杆22作为从动件。第一连杆21在转动部件23的带动下，驱动夹持部件31以第二连杆22的长度为转动半径绕第三圆柱销钉转动，以实现夹取动作，或使夹持组件张开。

夹持部件31的夹持区域上设置有第一胶垫32或具有突刺的金属板。在本实施例中，第一胶垫32能够增加夹持部件31与待夹取物体1的摩擦，帮助夹持部件31稳定夹取物体1。在另一些实施例中，可根据待夹取物体1的特点将第一胶垫32更换为具有突刺的金属板，以适应不同的夹取场景。

在一种可能的实施例中，夹持组件还包括压力传感器，压力传感器设置于夹持部件31上。在夹持部件31上设置压力传感器，用于反映夹持组件的夹紧力，能够实现恒定夹紧力夹取特殊物体1，如柔软或易碎物体等。

在一种可能的实施例中，还包括摄像头，摄像头安装于基座11上。具体的，摄像头安装于基座11上，用于辅助观测或控制机械夹爪夹取物体1，以实现对机械夹爪的远程控制作业。

在一种可能的实施例中，还包括通信接口，通信接口用于与机械臂末端电连接。其中，通信接口为接触式通信接口，通信接口与驱动装置42电连接。接触式通信接口不需要将通信线缆外置，使机械夹爪能够与机械臂末端进行通信，大大提高了信号传输的稳定性，同时降低了线缆被破坏的风险，还能够实现通信接口的快速安装。

在一种可能的实施例中，第一连杆21上设置有第二胶垫25。被夹取的物体1与夹持部件31接触时，还可能与第二连杆22接触，在第二连杆22上设置第二胶垫25，增大物体1与第二连杆22的摩擦，帮助机械夹爪稳定待夹取的物体1。

在另外一些实施例中，夹持部件31可更换为剪刀板、钩子等模块化工具，以执行不同的工作任务。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种机械夹爪，其特征在于，包括：

基座；

连杆机构，一端与所述基座连接，所述连杆机构至少具有两种夹取模式；

夹持组件，安装在所述连杆机构的另一端；以及

驱动机构，用于驱动所述连杆机构转动。

2.根据权利要求1所述的机械夹爪，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆和转动部件，所述转动部件安装于所述基座上，所述转动部件能够在基座上转动，所述第一连杆一端与所述转动部件铰接，所述第二连杆一端与所述基座铰接，所述第一连杆及所述第二连杆的另一端均与所述夹持组件铰接，所述驱动机构用于驱动所述转动部件转动，所述第二连杆还设置有安全销，所述转动部件上设置有销孔，所述安全销与所述销孔匹配。

3.根据权利要求2所述的机械夹爪，其特征在于，所述转动部件具有涡轮，所述驱动机构包括蜗杆和驱动装置，所述涡轮与所述蜗杆配合连接，所述驱动装置用于驱动所述蜗杆转动。

4.根据权利要求3所述的机械夹爪，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述蜗杆固定连接。

5.根据权利要求2至4任一项所述的机械夹爪，其特征在于，所述夹持组件包括夹持部件，所述第一连杆和所述第二连杆分别铰接于所述夹持部件的不同位置。

6.根据权利要求5所述的机械夹爪，其特征在于，所述夹持部件的夹持区域上设置有第一胶垫或具有突刺的金属板。

7.根据权利要求5所述的机械夹爪，其特征在于，所述夹持组件还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述夹持部件上。

8.根据权利要求1所述的机械夹爪，其特征在于，还包括摄像头，所述摄像头安装于所述基座上。

9.根据权利要求1所述的机械夹爪，其特征在于，还包括通信接口，所述通信接口用于与机械臂末端电连接。

10.根据权利要求2所述的机械夹爪，其特征在于，所述第二连杆上设置有第二胶垫。

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