CN218255248U - 一种多指软体机械手及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多指软体机械手及机器人，该机械手包括安装架、驱动机构、气动控制模块以及多个可形变的夹爪，多个夹爪呈周向均匀间隔的安装在安装架上，驱动机构安装在安装架上，其分别与多个夹爪传动连接，用于驱动多个夹爪水平移动以相互靠近或远离；多个夹爪的内部中空，气动控制模块分别通过管路与多个夹爪的内部连通。本实用新型的有益效果是结构简单，设计合理，可在实验室内完成对多种物件的抓取，以代替人工实现灵活、稳定的抓取操作；另外，还可以调整夹爪之间的间距，可以达到增大适当工作范围的目的，使用方便。

Description

一种多指软体机械手及机器人

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体涉及一种多指软体机械手及机器人。

背景技术

工业机器人在中国制造业应用广泛，覆盖了焊接、喷涂、装配、搬运、堆垛、打磨、涂胶、分拣、包装、检测以及上下料等几十种工艺，在离散制造业、流程行业和仓储物流等行业都有诸多应用场景。夹爪作为与现代工业机器人以及科研机器人进行抓取、装配作业的执行工具，其抓握能力以及装置稳定性与安全性等对作业过程的效率与可行性具有重大的影响。目前使用的夹爪大致分为两种：一种是功能较为单一的机械夹爪，动作简单、执行能力强，但是其柔性程度以及自适应程度较差，具有较大的局限性；另一种是类人手的灵巧机械手，具有很强的抓握能力以及自适应能力，稳定性高，适用范围广，但其结构以及控制算法较为复杂，价格比较昂贵，从而限制了灵巧机械手的广泛应用。

为了实现抓取物件的功能，现有的夹爪通常是针对特定尺寸以及特定形状的待抓取物，设计为二指平面夹爪，但这种平面二指夹爪存在不足：(1)不能使用形状多样的待抓物，比如圆柱形、棱柱形、球形以及不规则形状物品；(2)无法适应大范围尺寸的待抓物品，比如尺寸5mm～150mm；而为了解决上述不足，设计出的夹爪往往被设计的结构复杂、体积占比大，使用数量较多的轴以及其他零件等等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多指软体机械手及机器人，旨在解决现有技术中的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多指软体机械手，包括安装架、驱动机构、气动控制模块以及多个可形变的夹爪，多个所述夹爪呈周向均匀间隔的安装在所述安装架上，所述驱动机构安装在所述安装架上，其分别与多个所述夹爪传动连接，用于驱动多个所述夹爪水平移动以相互靠近或远离；多个所述夹爪的内部中空，所述气动控制模块分别通过管路与多个所述夹爪的内部连通。

本实用新型的有益效果是：使用时，通过驱动机构驱动多个夹爪水平移动以相互靠近或远离，以夹取不同尺寸的物品；同时，还可以通过气动控制模块给多个夹爪充气，以便抓取不同形状的物品，通用性强，物品抓取方便。

本实用新型结构简单，设计合理，可在实验室内完成对多种物件的抓取，以代替人工实现灵活、稳定的抓取操作；另外，还可以调整夹爪之间的间距，可以达到增大适当工作范围的目的，使用方便。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述驱动机构包括驱动组件和多个与多个所述夹爪一一对应的丝杆，多个所述丝杆呈周向分布在所述安装架上，其分别水平设置，并可分别绕自身的轴向转动；多个所述丝杆上分别螺纹套设有螺母，多个所述夹爪分别与所述安装架水平滑动连接，并分别与多个所述螺母固定连接；所述驱动组件安装在所述安装架上，其分别与多个所述丝杆传动连接，用于分别驱动多个所述丝杆转动。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过驱动组件驱动多个丝杆水平转动，多个丝杆分别将自身的转动转变为其上螺纹套设的螺母的直线移动，从而实现多个夹爪的直线移动，调节方便，以便适用于不同尺寸的物品的抓取，使用方便。

进一步，所述安装架上设有多个与多个所述夹爪一一对应的上下贯穿的开口，多个所述开口处分别水平滑动的安装有限位板，多个所述限位板分别与所述夹爪固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，利用多个限位板与安装架的滑动连接，从而实现对多个丝杆上螺母的限位，保证多个螺母只有水平自由度，而没有旋转自由度，从而实现多个夹爪的直线移动。

进一步，多个所述开口分别为条形口。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，方便多个限位板的滑动。

进一步，所述驱动组件包括电机、输出伞齿轮和多个与多个所述夹爪一一对应的传动伞齿轮，多个所述传动伞齿轮分别同轴套设在多个所述丝杆相互靠近的一端；所述电机固定安装在所述安装架上，其驱动端竖直延伸至多个所述丝杆相互靠近的一端之间，所述输出伞齿轮同轴固定套设在所述电机的驱动端上，并分别与多个所述传动伞齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，通过电机驱动输出伞齿轮转动，并利用输出伞齿轮与多个传动伞齿轮的啮合力分别带动多个传动伞齿轮转动，从而实现多个丝杆的转动，进而实现多个螺母以及多个夹爪的水平移动，调节方便。

进一步，所述电机的驱动端固定安装有联轴器，所述联轴器与传动轴的一端固定连接，所述输出伞齿轮同轴固定套设在所述传动轴上。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，既方便安装各个部件，又方便实现动力的快速传输。

进一步，还包括控制器和信息采集器，所述信息采集器固定安装在所述安装架上，其与所述驱动机构和所述气动控制模块分别与所述控制器通讯连接。

采用上述进一步方案的有益效果是使用时，首先通过信息采集器采集待夹取物品的图片信息，并将对应的图片发送给控制器，控制器接收对应的图片信息并处理分析，分析出该物品的尺寸；然后，控制器根据分析的结果控制驱动机构驱动多个夹爪移动至设定位置，以便抓取物品，实现物品的智能化夹取，夹取更为方便。

进一步，所述信息采集器为相机。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，能够快速有效的采集物品的相关信息，精确度高。

进一步，所述气动控制模块为SCB-PB基础板气动控制模块。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，利用SCB-PB基础板气动控制模块方便给多个夹爪充气或放气，物品夹取方便。

本实用新型还涉及一种机器人，机器人本体，还包括如上所述的多指软体机械手，所述安装架安装在所述机器人上。

采用上述进一步方案的有益效果是该方案提供一种新型机器人，该机器人结构简单，设计合理，可在实验室内完成对多种物件的抓取，以代替人工实现灵活、稳定的抓取操作；另外，还可以调整夹爪之间的间距，可以达到增大适当工作范围的目的，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图之一；

图2为本实用新型的整体结构示意图之二；

图3为图2中A的放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、安装架；2、夹爪；3、丝杆；4、螺母；5、开口；6、限位板；7、电机；8、输出伞齿轮；9、传动伞齿轮；10、支架；11、相机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例提供一种多指软体机械手，包括安装架1、驱动机构、气动控制模块以及多个可形变的夹爪2，多个夹爪2呈周向均匀间隔的安装在安装架1上，驱动机构安装在安装架1上，其分别与多个夹爪2传动连接，用于驱动多个夹爪2水平移动以相互靠近或远离；多个夹爪2的内部中空，气动控制模块分别通过管路与多个夹爪2的内部连通。

使用时，通过驱动机构驱动多个夹爪2水平移动以相互靠近或远离，以夹取不同尺寸的物品；同时，还可以通过气动控制模块给多个夹爪2充气，以便抓取不同形状的物品，通用性强，物品抓取方便。

优选地，本实施例中，上述多个夹爪2优选现有技术中的软体指。

另外，夹爪2的数量优选三个，三个夹爪2呈周向分别在安装架1上。

优选地，本实施例中，上述安装架1的顶部固定安装有法兰，应用时通过法兰与机器人连接。

另外，上述安装架1的底部水平延伸出三个支部，三个夹爪2分别安装在三个支部上，并可分别沿三个支部水平移动。

除上述实施方式外，上述夹爪2的数量不做限定，具体数量根据需求合理设计。

本实施例结构简单，设计合理，可在实验室内完成对多种物件的抓取，以代替人工实现灵活、稳定的抓取操作；另外，还可以调整夹爪之间的间距，可以达到增大适当工作范围的目的，使用方便。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例中，驱动机构包括驱动组件和多个与多个夹爪2一一对应的丝杆3，多个丝杆3呈周向分布在安装架1上，其分别水平设置，并可分别绕自身的轴向转动；多个丝杆3上分别螺纹套设有螺母4，多个夹爪2分别与安装架1水平滑动连接，并分别与多个螺母4固定连接；驱动组件安装在安装架1上，其分别与多个丝杆3传动连接，用于分别驱动多个丝杆3转动。

使用时，通过驱动组件驱动多个丝杆3水平转动，多个丝杆3分别将自身的转动转变为其上螺纹套设的螺母4的直线移动，从而实现多个夹爪2的直线移动，调节方便，以便适用于不同尺寸的物品的抓取，使用方便。

优选地，本实例中，上述多个丝杆3的两端分别通过轴承与安装架1转动连接。

除上述实施方式外，上述驱动机构也可以采用其他结构，例如驱动机构包括多个与多个夹爪2一一对应的伸缩气缸，多个伸缩气缸呈轴线固定安装在安装架1上，其伸缩端分别沿多个夹爪2移动的方向伸缩，并分别与多个夹爪2固定连接。使用时，通过多个伸缩气缸伸缩并带动多个夹爪2水平移动，使得多个夹爪2相互靠近或远离。

实施例3

在实施例2的基础上，本实施例中，安装架1上设有多个与多个夹爪2一一对应的上下贯穿的开口5，多个开口5处分别水平滑动的安装有限位板6，多个限位板6分别与夹爪2固定连接。

该方案结构简单，利用多个限位板6与安装架的滑动连接，从而实现对多个丝杆3上螺母4的限位，保证多个螺母4只有水平自由度，而没有旋转自由度，从而实现多个夹爪2的直线移动。

优选地，本实施例中，多个限位板6分别优选矩形板。

除上述实施方式外，多个夹爪2也可以采用其他方式与安装架1滑动连接，例如安装架1上设有多个与多个夹爪2一一对应的滑槽，多个夹爪2的上端分别延伸至多个滑槽内并分别与多个滑槽滑动连接。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例中，多个开口5分别为条形口。

该方案结构简单，设计合理，方便多个限位板6的滑动。

实施例5

在实施例2至实施例4任一项的基础上，本实施例中，驱动组件包括电机7、输出伞齿轮8和多个与多个夹爪2一一对应的传动伞齿轮9，多个传动伞齿轮9分别同轴套设在多个丝杆3相互靠近的一端；电机7固定安装在安装架1上，其驱动端竖直延伸至多个丝杆3相互靠近的一端之间，输出伞齿轮8同轴固定套设在电机7的驱动端上，并分别与多个传动伞齿轮9啮合。

使用时，通过电机7驱动输出伞齿轮8转动，并利用输出伞齿轮8与多个传动伞齿轮9的啮合力分别带动多个传动伞齿轮9转动，从而实现多个丝杆3的转动，进而实现多个螺母4以及多个夹爪2的水平移动，调节方便。

实施例6

在实施例5的基础上，本实施例中，电机7的驱动端固定安装有联轴器，联轴器与传动轴的一端固定连接，输出伞齿轮8同轴固定套设在传动轴上。

该方案结构简单，设计合理，既方便安装各个部件，又方便实现动力的快速传输。

除上述实施方式外，输出伞齿轮8也可以同轴固定套设在电机7的驱动端上。

实施例7

在上述各实施例的基础上，本实施例还包括控制器和信息采集器，信息采集器固定安装在安装架1上，其与驱动机构和气动控制模块分别与控制器通讯连接，优选线路连接。

使用时，首先通过信息采集器采集待夹取物品的图片信息，并将对应的图片发送给控制器，控制器接收对应的图片信息并处理分析，分析出该物品的尺寸；然后，控制器根据分析的结果控制驱动机构驱动多个夹爪2移动至设定位置，以便抓取物品，实现物品的智能化夹取，夹取更为方便。

实施例8

在实施例7的基础上，本实施例中，信息采集器为相机11，电机7和相机11分别通过线路与控制器连接。

使用时，首先通过相机11采集待夹取物品的图片信息，并将对应的图片发送给控制器，控制器接收对应的图片信息并处理分析，分析出该物品的尺寸；然后，控制器根据分析的结果控制驱动机构驱动多个夹爪2移动至设定位置，以便抓取物品，实现物品的智能化夹取，夹取更为方便。

该法案结构简单，设计合理，能够快速有效的采集物品的相关信息，精确度高。

优选地，本实施例中，上述相机11优选通过支架10固定在安装架1上，上述相机11固定安装在支架10的一端上，支架10的另一端固定安装有法兰，该法兰固定安装在安装架1的顶部，连接机器人的法兰与支架10另一端的法兰可拆卸连接，设计合理，拆装方便。

另外，上述支架10的尺寸根据需求进行设计，保证相机11能够采集到待抓取的物品即可。

需要说明的上，上述相机11采用的是现有技术。

实施例9

在上述各实施例的基础上，本实施例中，气动控制模块为SCB-PB基础板气动控制模块。

该方案结构简单，设计合理，利用SCB-PB基础板气动控制模块方便给多个夹爪2充气或放气，物品夹取方便。

优选地，本实施例中，上述每个夹爪2上分别设有进气口和出气口，进气口和出气口分别与该夹爪2的内部连通，且进气口和出气口分别通过管路与SCB-PB基础板气动控制模块连通。

另外，每个进气口和出气口处分别固定安装有阀门，多个阀门分别通过线路与控制器连接，通过控制器控制多个阀门的启闭。

实施例10

在上述各实施例的基础上，本实施例还提供一种机器人，机器人本体，还包括如上所述的多指软体机械手，安装架1安装在所述机器人上。

该方案提供一种新型机器人，该机器人结构简单，设计合理，可在实验室内完成对多种物件的抓取，以代替人工实现灵活、稳定的抓取操作；另外，还可以调整夹爪之间的间距，可以达到增大适当工作范围的目的，使用方便。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，首先，通过相机11采集待夹取物品的图片信息，并将对应的图片发送给控制器，控制器接收对应的图片信息并处理分析，分析出该物品的尺寸；

然后，控制器根据分析的结果控制电机7驱动输出伞齿轮8转动，并利用输出伞齿轮8与多个传动伞齿轮9的啮合力分别带动多个传动伞齿轮9转动，从而实现多个丝杆3的转动，进而实现多个螺母4以及多个夹爪2的水平移动至设定位置，以便抓取物品，实现物品的智能化夹取，夹取更为方便。

需要说明的是，本实用新型所涉及到的各个电子部件均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器(型号TC-SCR)电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多指软体机械手，其特征在于：包括安装架(1)、驱动机构、气动控制模块以及多个可形变的夹爪(2)，多个所述夹爪(2)呈周向均匀间隔的安装在所述安装架(1)上，所述驱动机构安装在所述安装架(1)上，其分别与多个所述夹爪(2)传动连接，用于驱动多个所述夹爪(2)水平移动以相互靠近或远离；多个所述夹爪(2)的内部中空，所述气动控制模块分别通过管路与多个所述夹爪(2)的内部连通。

2.根据权利要求1所述的多指软体机械手，其特征在于：所述驱动机构包括驱动组件和多个与多个所述夹爪(2)一一对应的丝杆(3)，多个所述丝杆(3)呈周向分布在所述安装架(1)上，其分别水平设置，并可分别绕自身的轴向转动；多个所述丝杆(3)上分别螺纹套设有螺母(4)，多个所述夹爪(2)分别与所述安装架(1)水平滑动连接，并分别与多个所述螺母(4)固定连接；所述驱动组件安装在所述安装架(1)上，其分别与多个所述丝杆(3)传动连接，用于分别驱动多个所述丝杆(3)转动。

3.根据权利要求2所述的多指软体机械手，其特征在于：所述安装架(1)上设有多个与多个所述夹爪(2)一一对应的上下贯穿的开口(5)，多个所述开口(5)处分别水平滑动的安装有限位板(6)，多个所述限位板(6)分别与所述夹爪(2)固定连接。

4.根据权利要求3所述的多指软体机械手，其特征在于：多个所述开口(5)分别为条形口。

5.根据权利要求2所述的多指软体机械手，其特征在于：所述驱动组件包括电机(7)、输出伞齿轮(8)和多个与多个所述夹爪(2)一一对应的传动伞齿轮(9)，多个所述传动伞齿轮(9)分别同轴套设在多个所述丝杆(3)相互靠近的一端；所述电机(7)固定安装在所述安装架(1)上，其驱动端竖直延伸至多个所述丝杆(3)相互靠近的一端之间，所述输出伞齿轮(8)同轴固定套设在所述电机(7)的驱动端上，并分别与多个所述传动伞齿轮(9)啮合。

6.根据权利要求5所述的多指软体机械手，其特征在于：所述电机(7)的驱动端固定安装有联轴器，所述联轴器与传动轴的一端固定连接，所述输出伞齿轮(8)同轴固定套设在所述传动轴上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多指软体机械手，其特征在于：还包括控制器和信息采集器，所述信息采集器固定安装在所述安装架(1)上，其与所述驱动机构和所述气动控制模块分别与所述控制器通讯连接。

8.根据权利要求7所述的多指软体机械手，其特征在于：所述信息采集器为相机(11)。

9.根据权利要求1-6任一项所述的多指软体机械手，其特征在于：所述气动控制模块为SCB-PB基础板气动控制模块。

10.一种机器人，机器人本体，其特征在于：还包括如权利要求1-9任一项所述的多指软体机械手，所述安装架(1)安装在所述机器人上。

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