CN220313374U - 机械臂及其末端手爪 - Google Patents
机械臂及其末端手爪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220313374U CN220313374U CN202223503625.9U CN202223503625U CN220313374U CN 220313374 U CN220313374 U CN 220313374U CN 202223503625 U CN202223503625 U CN 202223503625U CN 220313374 U CN220313374 U CN 220313374U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- paw
- base
- gripper
- driving
- locking pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 27
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 8
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开一种机械臂的末端手爪,包括基座、手爪执行机构主体和转台式执行装置;基座与机械臂本体相连;手爪执行机构主体安装于基座,用于托举和抓紧目标锁销件;转台式执行装置包括安装于基座的底板、固定于底板的驱动电机、能旋转地安装于底板的主从动侧带轮、与从动侧带轮固定连接的转盘、固定于转盘的扭动小手爪;驱动电机用于驱动主动侧带轮旋转,主动侧带轮能通过同步带驱动从动侧带轮旋转;扭转小手爪用于夹紧目标锁销件的椎体,并在随从动侧带轮旋转时驱动目标锁销件的椎体旋转以解锁或锁定。该末端手爪中转台式执行装置能够旋转目标锁销件的椎体使之解锁或锁定。本实用新型还公开一种机械臂。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械工业技术领域,更具体地说,涉及一种机械臂的末端手爪,还涉及一种机械臂。
背景技术
港口集装箱的锁销件安装在集装箱角件处,拆卸时通常需要先进行旋转操作来解锁锁销件,然后才能将锁销件取出,安装时亦需要进行旋转操作使锁销件锁定,才能确保锁销件可靠装配在角件处。
但是,现有机器人一般设计单一自由度的末端机构,来完成抓取、夹持等操作,所能执行的操作类型单一,难以满足港口集装箱锁销件的拆装操作需求。
因此,如何提供一种能完成港口集装箱锁销件拆装操作的机器人末端机构,是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种机械臂的末端手爪,其基座设有手爪执行机构主体,能够托举和抓紧目标锁销件,同时基座还设有转台式执行装置,能够旋转目标锁销件的椎体,使目标锁销件实现解锁或锁定,完成港口集装箱锁销件拆装操作,无需人工拆装。本实用新型还提供一种应用上述末端手爪的机械臂,能完成港口集装箱锁销件的拆装操作。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种机械臂的末端手爪,包括:
基座,所述基座与所述机械臂的本体相连;
手爪执行机构主体,所述手爪执行机构主体安装于所述基座,用于托举和抓紧目标锁销件;
转台式执行装置,所述转台式执行装置包括底板、驱动电机、主动侧带轮、从动侧带轮、转盘和扭动小手爪;
所述底板安装于所述基座、所述驱动电机固定于所述底板、所述主动侧带轮和所述从动侧带轮分别能够旋转地安装在所述底板上、所述转盘与所述从动侧带轮固定连接、所述扭动小手爪固定于所述转盘,
所述驱动电机用于驱动所述主动侧带轮旋转,所述主动侧带轮能通过同步带驱动所述从动侧带轮旋转,所述扭动小手爪包括至少两个,各所述扭动小手爪分别抵在所述目标锁销件的椎体外以夹紧该椎体,所述扭动小手爪在随所述从动侧带轮旋转时驱动所述椎体旋转以解锁或锁定。
优选的,上述末端手爪中,所述手爪执行机构主体包括:
手爪夹紧末端组件,所述手爪夹紧末端组件通过手爪夹紧臂滑块组合部件沿第一方向滑动地安装于所述基座;
抓手托举末端组件,所述抓手托举末端组件安装于手爪托举导杆,所述手爪托举导杆沿自身轴向移动地安装于手爪托举导杆滑动轴承,所述手爪托举导杆滑动轴承固定于所述基座,所述手爪托举导杆的轴向与所述第一方向具有预设夹角;
其中,所述手爪夹紧末端组件包括两个,且两者相对布置,分别沿所述第一方向滑动时相互靠近并夹紧所述目标锁销件,
所述抓手托举末端组件包括两个,且两者相对布置,用于分别沿自身轴向移动并托紧所述目标锁销件。
优选的,上述末端手爪中,所述手爪夹紧臂滑块组合部件固定连接有手爪夹紧牵拉杆,所述末端手爪还包括第一弹簧和第二弹簧;
所述第一弹簧的两端分别与所述手爪夹紧牵拉杆和所述基座相连,用于驱动该手爪夹紧牵拉杆对应的手爪夹紧末端组件远离另一所述手爪夹紧末端组件;
所述第二弹簧的一端与所述手爪托举导杆相连,另一端与所述基座相连,用于驱动所述手爪托举导杆脱离所述目标锁销件。
优选的,上述末端手爪中,还包括套索传动驱动源,所述套索传动驱动源包括:
驱动模组安装座,所述驱动模组安装座设有能够绕自身轴线转动的丝杆;
套索驱动电机,所述套索驱动电机固定于所述驱动模组安装座,且套索驱动电机用于驱动丝杆转动;
丝杆螺母座,所述丝杆螺母座固定有与所述丝杆螺纹连接的丝杆螺母,并且所述丝杆螺母座能沿所述丝杆的轴向滑动地卡装于所述驱动模组安装座;
钢丝绳,所述钢丝绳插装在套管内,且所述钢丝绳第一端固定于所述丝杆螺母座、第二端固定于所述手爪托举导杆或所述手爪夹紧牵拉杆。
优选的,上述末端手爪中,所述套索传动驱动源中,所述套索驱动电机和所述丝杆分别为两个,且两者一一对应;
其中,第一丝杠上的第一丝杆螺母座所固定的第一钢丝绳的第二端与所述手爪托举导杆固定连接,第二丝杠上的第二丝杆螺母座所固定的第二钢丝绳的第二端与所述手爪夹紧牵拉杆固定连接,所述第一钢丝绳、所述第二钢丝绳分别插装于不同的所述套管。
优选的,上述末端手爪中,所述基座安装有第一滑轮,所述第一钢丝绳由所述套管伸出后抽紧在所述第一滑轮上,并通过该第一滑轮转向后与所述手爪托举导杆固定连接;
所述基座安装有第二滑轮,所述第二钢丝绳由所述套管伸出后抽紧在所述第二滑轮上,并通过该第二滑轮转向后与所述手爪夹紧牵拉杆固定连接。
优选的,上述末端手爪中,所述套索驱动电机的输出轴固定有主动侧带轮,所述丝杆的端部固定有从动侧带轮,所述主动侧带轮和所述从动侧带轮通过同步带相连。
优选的,上述末端手爪中,所述底板设有第一快换结构,所述基座设有第二快换结构;所述第一快换结构和所述第二快换结构接合时,所述底板与所述基座固定连接;所述第一快换结构和所述第二快换结构分离时,所述底板能够由所述基座拆卸。
优选的,上述末端手爪中,所述基座安装有相机,且所述相机的摄像头朝向所述手爪执行机构主体,能获取所述目标锁销件的图像。
一种机械臂,包括末端手爪和机械臂本体,所述末端手爪的基座安装于所述机械臂本体的末端关节处,并且该末端关节处设有六维力传感器;所述末端手爪为上述技术方案中任意一项所述的末端手爪。
本实用新型提供一种机械臂的末端手爪,包括基座、手爪执行机构主体和转台式执行装置;基座与机械臂的机械臂本体相连;手爪执行机构主体安装于基座,用于托举和抓紧目标锁销件;转台式执行装置包括底板、驱动电机、主动侧带轮、从动侧带轮、转盘和扭动小手爪;底板安装于基座、驱动电机固定于底板、主动侧带轮和从动侧带轮分别能够旋转地安装在底板上、转盘与从动侧带轮固定连接、扭动小手爪固定于转盘;驱动电机用于驱动主动侧带轮旋转,主动侧带轮能通过同步带驱动从动侧带轮旋转,扭动小手爪包括至少两个,各扭动小手爪分别抵在目标锁销件的椎体外以夹紧该椎体,扭动小手爪在随从动侧带轮旋转时驱动目标锁销件的椎体旋转以解锁或锁定。
上述机械臂的末端手爪中,基座设有手爪执行机构主体,能够托举和抓紧目标锁销件;同时基座还设有转台式执行装置,能够旋转目标锁销件的椎体,使目标锁销件实现解锁或锁定,完成港口集装箱锁销件拆装操作,无需人工拆装。
本实用新型还提供一种应用上述末端手爪的机械臂,能完成港口集装箱锁销件的拆装操作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的机械臂的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的末端手爪和第一种目标锁销件的装配示意图;
图3为图2所示结构的俯视图;
图4为图2所示结构的立体图;
图5为图4中A部分的放大图;
图6为图2所示结构的内部结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的转台式执行装置的结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的末端手爪中手爪执行机构主体和基座的装配示意图;
图9为本实用新型实施例提供的套索传动驱动源的主视结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供的套索传动驱动源的侧视结构示意图;
图11为本实用新型实施例提供的套索传动驱动源的内部结构示意图;
图12为图11中F部分的放大图;
图13为本实用新型实施例提供的末端手爪中转台式执行装置的安装示意图;
图14为本实用新型实施例提供的末端手爪与第二种目标锁销件的结构示意图;
图15为图14所示结构的俯视图;
图16为本实用新型实施例提供的末端手爪与第三种目标锁销件的结构示意图;
图17为图16所示结构的俯视图;
图18为本实用新型实施例提供的末端手爪与第四种目标锁销件的结构示意图;
图19为图18所示结构的剖视图;
图20为图19中B部分的放大图;
图21为本实用新型实施例提供的末端手爪与第五种目标锁销件的结构示意图;
图22为图21所示结构的主视图;
图23为图22中C部分的放大图;
其中,图1-图23中:
机械臂本体1;套索传动驱动源2;手爪执行机构主体3;转台式执行装置4;相机5;六维力传感器6;套管7;手爪夹紧末端组件8;抓手托举末端组件9;目标锁销件10;扭动小手爪11;第一快换结构12;第二快换结构13;驱动电机14;手爪夹紧平移导轨15;手爪夹紧臂滑块组合部件16;手爪托举导杆滑动轴承17;手爪托举导杆18;主动侧带轮19;手爪夹紧牵拉杆20;手爪夹紧牵拉滑轮安装支架21;从动侧带轮22;同步带23;第一钢丝绳24;第一滑轮25;套索驱动电机26;丝杆27;丝杆螺母座28;驱动模组安装座29;丝杆螺母30;主动侧带轮31;从动侧带轮32;同步带33;扳机机构34;基座35;第二钢丝绳36;第二滑轮37;第二弹簧38;第一弹簧39;底板40;转盘41;暗销机构42。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种机械臂的末端手爪,其基座设有手爪执行机构主体,能够托举和抓紧目标锁销件,同时基座还设有转台式执行装置,能够旋转目标锁销件的椎体,使目标锁销件实现解锁或锁定,完成港口集装箱锁销件拆装操作,无需人工拆装。本实用新型实施例还公开一种应用上述末端手爪的机械臂,能完成港口集装箱锁销件的拆装操作。
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。
请参阅图1-23,本实用新型实施例提供一种机械臂的末端手爪,包括基座35、手爪执行机构主体3和转台式执行装置4;基座35与机械臂本体1相连;手爪执行机构主体3安装于基座35,用于托举和抓紧目标锁销件(10);转台式执行装置4包括底板40、驱动电机14、主动侧带轮19、从动侧带轮22、转盘41和扭动小手爪11;
底板40安装于基座35、驱动电机14固定于底板40、主动侧带轮19和从动侧带轮22分别能够旋转地安装在底板40上、转盘41与从动侧带轮22固定连接、扭动小手爪11固定于转盘41;驱动电机14用于驱动主动侧带轮19旋转,主动侧带轮19能通过同步带23驱动从动侧带轮22旋转,扭动小手爪11包括至少两个,各扭动小手爪11分别抵在目标锁销件10的椎体外以夹紧该椎体,扭动小手爪11在随从动侧带轮22旋转时驱动目标锁销件10的椎体旋转以解锁或锁定。
应用上述末端手爪拆卸目标锁销件10时,利用手爪执行机构主体3托举和抓紧目标锁销件10,此时,扭动小手爪11夹持目标锁销件10的椎体,驱动电机14驱动主动侧带轮19旋转,主动侧带轮19通过同步带23驱动从动侧带轮22旋转,进而使转盘41携扭动小手爪11同时旋转,扭动小手爪11沿第一转动方向扭转目标锁销件10的椎体,使目标锁销件10解锁,方便手爪执行机构主体3夹持目标锁销件10远离集装箱,实现拆卸。安装目标锁销件10时,手爪执行机构主体3托举和抓紧目标锁销件10并移至集装箱的安装位置,此时,扭动小手爪11夹持目标锁销件10的椎体,驱动电机14驱动主动侧带轮19反向旋转,主动侧带轮19通过同步带23驱动从动侧带轮22旋转,进而使转盘41携扭动小手爪11同时旋转,扭动小手爪11沿第一转动方向的反方向扭转目标锁销件10的椎体,使目标锁销件10锁定,实现装配于集装箱。
显然,上述机械臂的末端手爪中,基座35设有手爪执行机构主体3,能够托举和抓紧目标锁销件10;同时基座35还设有转台式执行装置4,能够扭转目标锁销件10的椎体,使目标锁销件10实现解锁或锁定,完成港口集装箱锁销件拆装操作,无需人工拆装。
手爪执行机构主体3包括:
手爪夹紧末端组件8,手爪夹紧末端组件8通过手爪夹紧臂滑块组合部件16沿第一方向(即图1中Y轴方向)滑动地安装于基座35;
抓手托举末端组件9,抓手托举末端组件9安装于手爪托举导杆18,手爪托举导杆18沿自身轴向移动地安装于手爪托举导杆滑动轴承17,手爪托举导杆滑动轴承17固定于基座35;手爪托举导杆18的轴向与第一方向具有预设夹角;
其中,手爪夹紧末端组件8包括两个,且两者相对布置,分别沿第一方向滑动时相互靠近并夹紧目标锁销件10,
抓手托举末端组件9包括两个,且两者相对布置,用于分别沿自身轴向移动并托紧目标锁销件10。
手爪夹紧末端组件8中与目标锁件10接触的部分为一层较厚且内部空心的橡胶,能够较好地适应不同外形尺寸的目标锁销件10。手爪夹紧末端组件8中,与目标锁件10接触的部分固定于手爪夹紧末端组件8的主体部分,主体部分与手爪夹紧臂滑块组合部件16固定连接。手爪夹紧臂滑块组合部件16包括立杆和固定于立杆的卡块,基座35上安装有沿第一方向布置的手爪夹紧平移导轨15,卡块卡装于手爪夹紧平移导轨15;手爪夹紧末端组件8固定于立杆。
手爪托举导杆18的轴向与第一方向具有预设夹角,确保两个手爪夹紧末端组件沿第一方向相互靠近并夹紧目标锁销件10时,手爪托举导杆18沿自身轴向移动能够以托举姿态支撑目标锁销件10。
手爪夹紧臂滑块组合部件16固定连接有手爪夹紧牵拉杆20。末端手爪还包括第一弹簧39和第二弹簧38;第一弹簧39的两端分别与手爪夹紧牵拉杆20和基座35相连,用于驱动该手爪夹紧牵拉杆20对应的手爪夹紧末端组件8远离另一手爪夹紧末端组件8;第二弹簧38的一端与手爪托举导杆18相连,另一端与基座35相连,用于驱动手爪托举导杆18脱离目标锁销件10。
本实施例提供的末端手爪设有第一弹簧39和第二弹簧38,能在目标锁销件10拆装完成后,分别驱动手爪夹紧末端组件8和抓手托举末端组件9脱离目标锁销件10,无需提供额外动力。
具体的,上述末端手爪中,还包括用于驱动手爪执行机构主体3的套索传动驱动源2,套索传动驱动源2包括:
驱动模组安装座29,驱动模组安装座29安装于机械臂本体1;设有能够绕自身轴线转动的丝杆27;
套索驱动电机26,套索驱动电机26固定于驱动模组安装座29,且套索驱动电机26用于驱动丝杆27转动;
丝杆螺母座28,丝杆螺母座28安装有与丝杆27螺纹连接的丝杆螺母30,并且丝杆螺母座28能沿丝杆27的轴向滑动地卡装于驱动模组安装座29;
钢丝绳7,钢丝绳插装在套管7内,且钢丝绳第一端固定于丝杆螺母座28、第二端固定于手爪托举导杆18或手爪夹紧牵拉杆20。
具体的,上述套索传动驱动源2中,套索驱动电机26和丝杆27分别为两个,且两者一一对应;其中,第一丝杠上的第一丝杆螺母座所固定的第一钢丝绳24的第二端与手爪托举导杆18固定连接,第二丝杠上的第二丝杆螺母座所固定的第二钢丝绳36的第二端与手爪夹紧牵拉杆20固定连接;第一钢丝绳24、第二钢丝绳36分别插装于不同的套管7。
本实施例提供的套索传动驱动源2中,套索驱动电机26通过钢丝绳驱动手爪夹紧末端组件8夹紧目标锁销件10,另一个套索驱动电机26通过钢丝绳驱动抓手托举末端组件9托举目标锁销件10,结构简单,且驱动路径拉长,能够远程提供动力,无需将套索传动驱动源2安装于机械臂本体1的末端,可将套索传动驱动源2布置在机械臂本体1的桩基附近,从而大幅降低机械臂本体1末端的负载和总体尺寸,并大大放松了套索驱动电机26的尺寸选型约束。
套索传动驱动源2设置为两个,分别为不同的手爪夹紧末端组件8、抓手托举末端组件9提供动力。
上述末端手爪中,基座35安装有第一滑轮25,第一钢丝绳24由套管7伸出后抽紧在第一滑轮25上,并通过该第一滑轮25转向后与手爪托举导杆18固定连接;基座35安装有第二滑轮37,第二钢丝绳36由套管7伸出后抽紧在第二滑轮37上,并通过该第二滑轮37转向后与手爪夹紧牵拉杆20固定连接。第二滑轮37通过手爪夹紧牵拉滑轮安装支架21安装于基座35;第一滑轮25通过另一个安装支架装配于基座35。
上述套索传动驱动源2中,套索驱动电机26的输出轴固定有主动侧带轮31,丝杆27的端部固定有从动侧带轮32,主动侧带轮和从动侧带轮通过同步带33相连;两个套索驱动电机26分别通过不同的主动侧带轮31、从动侧带轮32和同步带33驱动两个丝杆27转动。
套索传动驱动源2的传动路线为:由套索驱动电机26带动主动侧带轮31转动,经过同步带33带动从动侧带轮32转动,从而带动丝杆27转动,并最终引起丝杆螺母座28与丝杆螺母30沿丝杆27的延伸方向移动,从而牵拉套管7中的钢丝绳。
套索传动驱动源2驱动手爪夹紧末端组件8的传动路线如下:套索传动驱动源2牵拉套管7内的第二钢丝绳36,经过第二滑轮37转向后牵拉手爪夹紧牵拉杆20,从而带动手爪夹紧臂滑块组合部件16与手爪夹紧末端组件8平动,并将目标锁销件10夹紧。
套索传动驱动源2驱动抓手托举末端组件9的传动路线如下:套索传动驱动源2牵拉套管7内的第一钢丝绳24,同样经过第一滑轮25转向,牵拉手爪托举导杆18在手爪托举导杆滑动轴承17中运动,从而带动抓手托举末端组件9支撑目标锁销件10。
上述末端手爪中,底板40设有第一快换结构12,基座35设有第二快换结构13,第一快换结构12和第二快换结构13分别为工具盘和主盘。第一快换结构12和第二快换结构13接合时,底板40与基座35固定连接;第一快换结构12和第二快换结构13分离时,底板40能够由基座35拆卸。通过快换结构末端手爪可以方便地拆卸转台式执行装置4,再安装不同的解锁装置,以适配不同种类的目标锁销件10。第二快换结构13与不同的解锁装置接合时,可以实现末端手爪与当前所装解锁装置的机械连接,同时也连通了末端手爪与当前解锁装置的电气线路以及压缩空气通路。
基座35安装有相机5,且相机5的摄像头朝向手爪执行机构主体3,能获取目标锁销件10的图像。
相机5为RGB-D深度相机,功能如下:
获取包含目标锁销件10在内的工作场景点云。通过预先拍摄得到的目标锁销件10点云模板,匹配得到目标锁销件10在场景中的位置与姿态,并通过手眼标定得到的相机坐标系相对于末端手爪坐标系的转移矩阵,获取目标锁销件10在机器人桩基坐标系下的位置与姿态,并通过机械臂本体1实现目标物抓取。图1中的XYZ坐标系,其XZ平面和YZ平面分别是基座35的对称平面。在末端手爪夹取过程中,由于两侧手爪夹紧末端组件8各有一套伺服电机驱动,因此两个手爪夹紧末端组件8闭合过程中被夹取物的中心保持在XZ平面内。由此,被夹取目标锁销件的Y向自由度、绕X向和绕Z向自由度是依靠末端手爪的机械定位被完全约束住的;而Z向、X向和绕Y向自由度是依靠抓手托举末端组件9夹紧后的摩擦力得到约束;目标锁销件10的定位位置完全依靠相机5的位姿获取精度来保证。
末端手爪安装于机械臂本体1的末端关节处,该末端关节处设有六维力传感器6。六维力传感器6的信号接入机械臂本体1的控制系统,目的是实现机械臂本体1的末端柔顺功能。在RGB-D深度相机识别得到的锁销件或角件孔的位姿有误差的情况下,机械臂本体1末端的位置能够实现一定程度的浮动。比如,在锁销件夹取过程中,锁销件的对称平面与末端手爪的对称平面XZ存在误差时,机械臂本体1的末端位置在柔顺模式下能够自适应调整位置,从而使得两者对齐。通过力六维力传感器6实现机械臂本体1末端的力控柔顺功能是机械臂本体1控制软件自带的控制功能,通过指定受力方向的恒力控制,实现所指定方向上的位置浮动。
具体的,手爪执行机构主体3的作用为夹住目标锁销件10,并通过摩擦力承担目标锁销件10的全部重量。其中,手爪夹紧末端组件8内布置有力传感器,夹紧时通过力反馈控制套索传动驱动源2中套索驱动电机26,从而使得手爪夹紧末端组件8对目标锁销件10的夹紧力恒定。爪手托举末端组件9在夹取过程中会伸出到目标锁销件10主体的支撑面下,其功能为在机械臂本体1将目标锁销件10插入集装箱角件的孔中时,避免由于视觉系统(RGB-D深度相机)孔位识别偏差引起的安装冲击导致目标锁销件10在末端手爪中相对位置的彻底丧失,而导致安装目标锁销件10时上锁失败。
应用时,对于如图16、17所示的小型舱底扭锁锁销件,其主体部分没入到角件(即图16中虚线框所示意部分)中,露出角件外的只有锁销件的拧动部分。本实施例提供的末端手爪中手爪夹紧末端组件8夹紧该型舱底锁的拧动部分,通过机械臂本体1的第六轴(即图1中六维力传感器6所在的末端关节)的转动将其解锁。解锁后,机械臂本体1可以非常轻松地将锁销件拔出。
对于如图18-20所示的扳机型锁销件,以及图21-23所示的提拉型锁销件,这两种锁销件不是通过扭动转锥实现解锁,而是通过扣动扳机机构34或是提拉暗销机构42实现锁销件的解锁。通过预留的第二快换结构13增进了安装不同种类锁销解锁装置的扩展能力。
本实施例提供的末端手爪通过协作轻量级的机械臂本体1就能实现7~9kg集装箱锁销件的拆装,整套装置能够搭载在移动式平台上,所需的部署空间小,能够大幅度提高港口锁销件拆装设备的部署便利性,并大幅降低该类型设备的制造、使用成本。
本实用新型实施例还提供一种机械臂,包括末端手爪和机械臂本体1,末端手爪的基座35安装于机械臂本体1的末端关节处,并且该末端关节处设有六维力传感器6;末端手爪为上述实施例提供的末端手爪。
本实施例提供的机械臂应用上述实施例提供的末端手爪,能完成港口集装箱锁销件的拆装操作。当然,本实施例提供的机械臂还具有上述实施例提供的有关末端手爪的其他效果,在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种机械臂的末端手爪,其特征在于,包括:
基座,所述基座与所述机械臂的本体相连;
手爪执行机构主体,所述手爪执行机构主体安装于所述基座,用于托举和抓紧目标锁销件;
转台式执行装置,所述转台式执行装置包括底板、驱动电机、主动侧带轮、从动侧带轮、转盘和扭动小手爪;
所述底板安装于所述基座、所述驱动电机固定于所述底板、所述主动侧带轮和所述从动侧带轮分别能够旋转地安装在所述底板上、所述转盘与所述从动侧带轮固定连接、所述扭动小手爪固定于所述转盘,
所述驱动电机用于驱动所述主动侧带轮旋转,所述主动侧带轮能通过同步带驱动所述从动侧带轮旋转,所述扭动小手爪包括至少两个,各所述扭动小手爪分别抵在所述目标锁销件的椎体外以夹紧该椎体,所述扭动小手爪在随所述从动侧带轮旋转时驱动所述椎体旋转以解锁或锁定。
2.根据权利要求1所述的末端手爪,其特征在于,所述手爪执行机构主体包括:
手爪夹紧末端组件,所述手爪夹紧末端组件通过手爪夹紧臂滑块组合部件沿第一方向滑动地安装于所述基座;
抓手托举末端组件,所述抓手托举末端组件安装于手爪托举导杆,所述手爪托举导杆沿自身轴向移动地安装于手爪托举导杆滑动轴承,所述手爪托举导杆滑动轴承固定于所述基座,所述手爪托举导杆的轴向与所述第一方向具有预设夹角;
其中,所述手爪夹紧末端组件包括两个,且两者相对布置,分别沿所述第一方向滑动时相互靠近并夹紧所述目标锁销件,
所述抓手托举末端组件包括两个,且两者相对布置,用于分别沿自身轴向移动并托紧所述目标锁销件。
3.根据权利要求2所述的末端手爪,其特征在于,所述手爪夹紧臂滑块组合部件固定连接有手爪夹紧牵拉杆,所述末端手爪还包括第一弹簧和第二弹簧;
所述第一弹簧的两端分别与所述手爪夹紧牵拉杆和所述基座相连,用于驱动该手爪夹紧牵拉杆对应的手爪夹紧末端组件远离另一所述手爪夹紧末端组件;
所述第二弹簧的一端与所述手爪托举导杆相连,另一端与所述基座相连,用于驱动所述手爪托举导杆脱离所述目标锁销件。
4.根据权利要求3所述的末端手爪,其特征在于,还包括套索传动驱动源,所述套索传动驱动源包括:
驱动模组安装座,所述驱动模组安装座设有能够绕自身轴线转动的丝杆;
套索驱动电机,所述套索驱动电机固定于所述驱动模组安装座,且套索驱动电机用于驱动丝杆转动;
丝杆螺母座,所述丝杆螺母座固定有与所述丝杆螺纹连接的丝杆螺母,并且所述丝杆螺母座能沿所述丝杆的轴向滑动地卡装于所述驱动模组安装座;
钢丝绳,所述钢丝绳插装在套管内,且所述钢丝绳第一端固定于所述丝杆螺母座、第二端固定于所述手爪托举导杆或所述手爪夹紧牵拉杆。
5.根据权利要求4所述的末端手爪,其特征在于,所述套索传动驱动源中,所述套索驱动电机和所述丝杆分别为两个,且两者一一对应;
其中,第一丝杠上的第一丝杆螺母座所固定的第一钢丝绳的第二端与所述手爪托举导杆固定连接,第二丝杠上的第二丝杆螺母座所固定的第二钢丝绳的第二端与所述手爪夹紧牵拉杆固定连接,所述第一钢丝绳、所述第二钢丝绳分别插装于不同的所述套管。
6.根据权利要求5所述的末端手爪,其特征在于,所述基座安装有第一滑轮,所述第一钢丝绳由所述套管伸出后抽紧在所述第一滑轮上,并通过该第一滑轮转向后与所述手爪托举导杆固定连接;
所述基座安装有第二滑轮,所述第二钢丝绳由所述套管伸出后抽紧在所述第二滑轮上,并通过该第二滑轮转向后与所述手爪夹紧牵拉杆固定连接。
7.根据权利要求4所述的末端手爪,其特征在于,所述套索驱动电机的输出轴固定有主动侧带轮,所述丝杆的端部固定有从动侧带轮,所述主动侧带轮和所述从动侧带轮通过同步带相连。
8.根据权利要求1所述的末端手爪,其特征在于,所述底板设有第一快换结构,所述基座设有第二快换结构;所述第一快换结构和所述第二快换结构接合时,所述底板与所述基座固定连接;所述第一快换结构和所述第二快换结构分离时,所述底板能够由所述基座拆卸。
9.根据权利要求1所述的末端手爪,其特征在于,所述基座安装有相机,且所述相机的摄像头朝向所述手爪执行机构主体,能获取所述目标锁销件的图像。
10.一种机械臂,其特征在于,包括末端手爪和机械臂本体,所述末端手爪的基座安装于所述机械臂本体的末端关节处,并且该末端关节处设有六维力传感器;所述末端手爪为权利要求1-9任意一项所述的末端手爪。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202223503625.9U CN220313374U (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 机械臂及其末端手爪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202223503625.9U CN220313374U (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 机械臂及其末端手爪 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220313374U true CN220313374U (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=89426099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202223503625.9U Active CN220313374U (zh) | 2022-12-26 | 2022-12-26 | 机械臂及其末端手爪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220313374U (zh) |
-
2022
- 2022-12-26 CN CN202223503625.9U patent/CN220313374U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108500964B (zh) | 端部效应器组件和具有端部效应器组件的机器人系统 | |
US9821456B2 (en) | Method for the manipulation of objects by means of at least two industrial robots, and associated industrial robot | |
CN111770810B (zh) | 末端执行器及其机器人 | |
US11213957B2 (en) | Robotic system with reconfigurable end-effector assembly | |
US10011023B1 (en) | Robotic system with reconfigurable end-effector assembly | |
CN203003902U (zh) | 万能机械手爪 | |
CN110405754B (zh) | 机器人手和操作线束的方法 | |
US4993139A (en) | System for exchanging tools and end effectors on a robot | |
CN220313374U (zh) | 机械臂及其末端手爪 | |
US10286554B2 (en) | Electric apparatus mounting device and method | |
JP4757184B2 (ja) | パネルへの部品取り付け方法及びその取り付け装置 | |
JP5399368B2 (ja) | 車体のドア開け方法及び装置 | |
JP5399366B2 (ja) | ドア把持装置及び方法 | |
CN109789558B (zh) | 工件搬运用末端执行器以及工件搬运装置 | |
JPH06210587A (ja) | ロボット動作を行うリニアモーターシステム | |
CN214561843U (zh) | 一种具有定位和安装多规格预埋件功能的机械手 | |
CN103170982B (zh) | 一种机械臂末端执行器 | |
CN113060538B (zh) | 一种用于注塑机装配的多功能夹爪 | |
JP5341873B2 (ja) | ソケット | |
CN111843454A (zh) | 具有扭矩和转角监测控制功能的合模用螺丝锁紧治具 | |
US11541491B2 (en) | Fastening system | |
CN214350785U (zh) | 装配系统 | |
CN218891896U (zh) | 一种机器人抓手 | |
CN213320209U (zh) | 夹爪、夹取机器人以及pcb板夹取设备 | |
JP7107996B2 (ja) | 複数の把持部を備えるロボットハンド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |