CN220348433U - 机器人的夹持系统及机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机器人的夹持系统及机器人，夹持系统包括：壳体；夹持件；驱动机构，安装于壳体；传动机构，可转动地安装在壳体上，并连接在驱动机构与夹持件之间，以能够被驱动机构驱动而带动夹持件外张或内收；以及支撑机构，设置在壳体内，用于在驱动机构的驱动方向上引导支撑传动机构。当驱动机构驱动夹持件夹取物体、而夹持件受到不同于驱动方向的侧向力时，由于支撑机构的支撑引导作用，会使得该侧向力依次传递至传动机构、支撑机构以及壳体上，而至少不会将所受到的侧向力全部进一步地传递到驱动机构上，从而可以避免驱动机构产生沿侧向的不必要的偏移，避免驱动机构发生卡死而影响使用，从而保证夹持系统的使用寿命和使用可靠性。

Description

机器人的夹持系统及机器人

技术领域

本公开涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的夹持系统及机器人。

背景技术

相关技术中，机器人的夹持系统通常通过驱动机构沿竖直方向驱动一系列联动结构，并通过该联动结构使夹持系统末端的夹持件在水平向上移动以侧向夹持物体。在夹取物体过程中，由于物体重力以及不规则外形等因素，会导致物体对夹持系统产生侧向的力，从而导致驱动机构产生侧向的偏摆，例如，在使用丝杆螺母驱动时，会导致丝杆螺母机构承受较大的水平侧向力，从而增大丝杆与螺母之间的传动摩擦力、导致丝杆螺母结构卡死，造成夹持系统的使用寿命低。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种机器人的夹持系统及机器人。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种机器人的夹持系统，包括：壳体；夹持件；驱动机构，安装于所述壳体；传动机构，可转动地安装在所述壳体上，并连接在所述驱动机构与所述夹持件之间，以能够被所述驱动机构驱动而带动所述夹持件外张或内收；以及支撑机构，设置在所述壳体内，用于在所述驱动机构的驱动方向上引导支撑所述传动机构。

可选地，所述支撑机构包括设置在所述壳体上的导轨和设置在所述传动机构上滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合，所述导轨沿所述驱动机构的驱动方向延伸。

可选地，所述传动机构包括与所述驱动机构连接的连接杆和铰接在所述连接杆与所述夹持件之间的多连杆组件，所述连接杆支撑设置在所述支撑机构上。

可选地，所述驱动机构包括电机和由所述电机驱动而伸缩的推杆，所述推杆与所述连接杆连接。

可选地，所述连接杆上形成有U型夹持块，所述推杆通过转动件可转动地被夹持在所述U型夹持块中。

可选地，所述U型夹持块与所述推杆之间形成有供所述连接杆与所述推杆沿所述夹持件的运动方向相对移动的安装间隙。

可选地，所述多连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；所述第一连杆的一端通过第一转轴与所述连接杆铰接、另一端通过第二转轴与所述第二连杆的端部铰接；所述第二连杆包括拐折布置的第一段和第二段，所述第一段通过所述第二转轴与所述第一连杆铰接，所述第二段通过第三转轴与所述第三连杆铰接、且所述第一段与所述第二段的连接区域通过第四转轴与所述壳体铰接；所述第四连杆的一端通过第五转轴与所述壳体铰接、另一端通过第六转轴与所述第三连杆铰接，所述夹持件与所述第三连杆连接。

可选地，所述夹持件的外周包覆有防滑套。

可选地，所述驱动机构配置为直线推杆机构，所述直线推杆机构包括电机和由所述电机驱动而伸缩的推杆，所述夹持系统还包括设置在所述电机的远离所述推杆的一端的压力传感器和分别与所述压力传感器和所述电机电连接的电路板，所述压力传感器设置在所述电机与所述壳体之间，以检测所述推杆的伸缩对所述电机带来的压力。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种机器人，包括本公开提供的的机器人的夹持系统。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在机器人的夹持系统中设置支撑机构在驱动机构的驱动方向上支撑引导传动机构，当驱动机构驱动夹持件夹取物体、而夹持件由于物体重力、形状不规则或其他外力等因素导致其受到不同于驱动方向的侧向力时，由于支撑机构的支撑引导作用，会使得该侧向力依次传递至传动机构、支撑机构以及壳体上，而至少不会将所受到的侧向力全部进一步地传递到驱动机构上，从而可以避免驱动机构产生沿侧向的不必要的偏移，避免驱动机构发生卡死而影响使用，从而保证夹持系统的使用寿命和使用可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种夹持系统的分解图。

图2是根据一示例性实施例示出的图1的A部放大图。

图3是根据一示例性实施例示出的夹持系统的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的夹持系统的剖视图。

图5是根据一示例性实施例示出的图4的B部放大图。

图6是根据一示例性实施例示出的推杆与连接杆的装配图。

图7是根据一示例性实施例示出的夹持系统的另一剖视图。

图8是根据一示例性实施例示出的夹持系统处于夹紧状态的示意图。

附图标记说明

10-壳体，20-夹持件，21-防滑套，30-驱动机构，31-电机，32-推杆，320-推杆接头，321-转动件，40-传动机构，400-连接杆，410-U型夹持块，401-第一转轴，402-第二转轴，403-第三转轴，404-第四转轴，405-第五转轴，406-第六转轴，41-第一连杆，42-第二连杆，421-第一段，422-第二段，43-第三连杆，44-第四连杆，50-支撑机构，51-导轨，52-滑块，60-安装间隙，70-压力传感器，80-电路板，90-电源板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是根据相应零部件的自身轮廓定义的，其中，夹持件的内缩和外张指的是夹持物体的方向和释放物体的方向，具体为多个夹持件相互靠近为内缩、相互远离为外张。本公开中所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

参照图1、图3、图4、图7和图8，本公开提供一种机器人的夹持系统，用于对物体进行夹取，包括壳体10、夹持件20、驱动机构30、传动机构40以及支撑机构50，驱动机构30、传动机构40以及支撑机构50均安装于壳体10，夹持件20安装在传动机构40上。其中，传动机构40连接在驱动机构30与夹持件20之间，并且传动机构40可转动地安装在壳体10上，从而使得传动机构40能够被驱动机构30驱动而带动夹持件20外张或内收。夹持件20的数量可以为至少两个，以实现对物体的夹持作用。支撑机构50用于在驱动机构30的驱动方向上引导支撑传动机构40，参照图4，在驱动机构30沿上下方向驱动传动机构40运动时，支撑机构50可以支撑引导传动机构40，防止传动机构40产生朝向侧向的不必要的偏移。

通过上述技术方案，在机器人的夹持系统中设置支撑机构50在驱动机构30的驱动方向上支撑引导传动机构40，当驱动机构30驱动夹持件20夹取物体、而夹持件20由于物体重力、形状不规则或其他外力等因素导致其受到不同于驱动方向的侧向力时，由于支撑机构50的支撑引导作用，会使得该侧向力依次传递至传动机构40、支撑机构50以及壳体10上，而至少不会将所受到的侧向力全部进一步地传递到驱动机构30上，从而可以避免驱动机构30产生沿侧向的不必要的偏移，避免驱动机构30发生卡死而影响使用，从而保证夹持系统的使用寿命和使用可靠性。

本公开实施例中，参照图5和图7，支撑机构50可以包括设置在壳体10上的导轨51和设置在传动机构40上的滑块52，滑块52与导轨51滑动配合，使得滑块52和导轨51之间可以在导轨51的延伸方向上产生相对运动，导轨51可以沿驱动机构30的驱动方向延伸，如沿图示的上下方向延伸。在驱动机构30驱动传动机构40沿驱动方向运动时，传动机构40可以通过滑块52沿着导轨51运动，从而对传动机构40起到引导支撑的作用。其中，导轨51与滑块52的配合方式可以为燕尾状，或者也可以为T型结构，本公开对此不作限定。根据本公开的一种实施例，导轨51可以为单独设置在壳体10上的结构，在一些其他实施例中，当驱动机构30为直线滑轨驱动机构时，该导轨51也可以构成为驱动机构30的一部分。

参照图4和图8，传动机构40可以包括与驱动机构30连接的连接杆400和铰接在连接杆400与夹持件20之间的多连杆组件，连接杆400支撑设置在支撑机构50上，即，当支撑机构50包括上述的导轨51和滑块52时，滑块52可以安装在连接杆400上。将支撑机构50直接支撑在于驱动机构30连接的连接杆400上，可以在该连接处避免作用力传递到驱动机构30。本公开实施例中，当夹持系统具有多个夹持件20时，多连杆组件也可以相应为多组，一根连接杆400可以用于驱动两组多连杆组件，多连杆组件可以分别对称安装在连接杆400的两端。

参照图4、图5、图7和图8，驱动机构30可以包括电机31和由电机31驱动而伸缩的推杆32，推杆32与连接杆400连接。在驱动机构30为丝杆步进电机时，该推杆32可以为丝杆步进电机的一部分，为了保证连接杆400的运动行程，可以在推杆32的端部固定连接有推杆接头320，以延长驱动范围，保证夹持件20具有更大的适用范围。当电机31为旋转电机时，推杆32可以为与旋转电机的输出端处的齿轮啮合的齿条。

本公开实施例中，参照图5，连接杆400上可以形成有U型夹持块410，U型夹持块410可以布置为沿驱动方向朝向推杆32形成，推杆32可以通过转动件321可转动地被夹持在U型夹持块410中。具体地，推杆32与U型夹持块410可以安装成使得二者可以在沿驱动方向延伸且垂直于壳体10的表面内转动，将推杆32与连接杆400采用这种转动安装的方式，可以避免由于制造公差导致的二者安装后的位置不能完全对应的问题，通过二者的相对转动并结合支撑机构50的支撑，可以使得连接杆400与推杆32在驱动方向上通过转动调整而位置对应。

参照图6所示，U型夹持块410与推杆32之间可以形成有供连接杆400与推杆32沿夹持件20的运动方向移动的安装间隙60。当连接杆400受到侧向作用力时，其会将力传递到支撑机构50上，而通过设置该安装间隙60，可以进一步避免连接杆400受力产生侧向移位后接触推杆32而将力传递到推杆32，从而可以更好地确保驱动机构30不会被受力影响。

根据本公开的一种实施例，参照图4和图8，多连杆组件可以包括第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43和第四连杆44；第一连杆41的一端通过第一转轴401与连接杆400铰接、另一端通过第二转轴402与第二连杆42的端部铰接；第二连杆42包括拐折布置的第一段421和第二段422，第一段421通过第二转轴402与第一连杆41铰接，第二段422通过第三转轴403与第三连杆43铰接、且第一段421与第二段422的连接区域通过第四转轴404与壳体10铰接；第四连杆44的一端通过第五转轴405与壳体10铰接、另一端通过第六转轴406与第三连杆43铰接，夹持件20与第三连杆43连接。结合图4和图8，从图4到图8示出的是夹持件20从外张到内缩的过程。

示例地，以图中右侧的夹持件20的运动过程为例说明，通过电机31将图4中的推杆32向下驱动，从而带动连接杆400向下移动，通过第一连杆41带动第二连杆42绕着第四转轴404做逆时针运动，由于第二连杆42、第三连杆43、第四连杆44与壳体10构成平行四边形连杆机构，因此，通过上述运动，可以实现夹持件20内缩的过程。夹持件20外张的过程与内缩过程相反，这里不再赘述。上述多连杆组件仅作为示例性说明，本公开中的多连杆组件还可以为其他组成形式，只有能通过驱动机构30的驱动而实现夹持件20的外张和内缩即可。

参照图3，夹持件20的外周可以包覆有防滑套21，以增大物体与夹持件20之间的摩擦力，避免物体脱落，保证夹持可靠性和稳定性。防滑套21可以由橡胶材质制成。

本公开实施例中，驱动机构30可以配置为直线推杆机构，直线推杆机构包括电机31和由电机31驱动而伸缩的推杆32，结合图1、图2和图4，夹持系统还可以包括设置在电机31的远离推杆32的一端的压力传感器70和分别与压力传感器70和电机31电连接的电路板80，电路板80可以与电源板90连接，并通过电源板90控制电机31，压力传感器70设置在电机31与壳体10之间，以检测推杆32的伸缩对电机31带来的压力，例如，电机31通过压力传感器70固定在壳体10上。根据压力传感器70所检测到的压力信息，可以控制电机31对推杆32的伸缩驱动，一实现对物体的夹持。本公开实施例中，由于支撑机构50的设置，可以保证推杆32不会侧向偏摆，从而可以精准反映对夹持件20的力控，使得夹持系统具有较高的力感知能力，实现了高精度的力控夹取。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种机器人，包括上述的机器人的夹持系统，并具有上述夹持系统的所有有益效果，这里不再赘述。这里的机器人可以指的是机械臂，也可以是独立的机器人，本公开对机器人的具体形态不作限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种机器人的夹持系统，其特征在于，包括：

壳体；

夹持件；

驱动机构，安装于所述壳体；

传动机构，可转动地安装在所述壳体上，并连接在所述驱动机构与所述夹持件之间，以能够被所述驱动机构驱动而带动所述夹持件外张或内收；以及

支撑机构，设置在所述壳体内，用于在所述驱动机构的驱动方向上引导支撑所述传动机构。

2.根据权利要求1所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述支撑机构包括设置在所述壳体上的导轨和设置在所述传动机构上滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合，所述导轨沿所述驱动机构的驱动方向延伸。

3.根据权利要求1所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述传动机构包括与所述驱动机构连接的连接杆和铰接在所述连接杆与所述夹持件之间的多连杆组件，所述连接杆支撑设置在所述支撑机构上。

4.根据权利要求3所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述驱动机构包括电机和由所述电机驱动而伸缩的推杆，所述推杆与所述连接杆连接。

5.根据权利要求4所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述连接杆上形成有U型夹持块，所述推杆通过转动件可转动地被夹持在所述U型夹持块中。

6.根据权利要求5所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述U型夹持块与所述推杆之间形成有供所述连接杆与所述推杆沿所述夹持件的运动方向相对移动的安装间隙。

7.根据权利要求3所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述多连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；所述第一连杆的一端通过第一转轴与所述连接杆铰接、另一端通过第二转轴与所述第二连杆的端部铰接；所述第二连杆包括拐折布置的第一段和第二段，所述第一段通过所述第二转轴与所述第一连杆铰接，所述第二段通过第三转轴与所述第三连杆铰接、且所述第一段与所述第二段的连接区域通过第四转轴与所述壳体铰接；所述第四连杆的一端通过第五转轴与所述壳体铰接、另一端通过第六转轴与所述第三连杆铰接，所述夹持件与所述第三连杆连接。

8.根据权利要求1所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述夹持件的外周包覆有防滑套。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的机器人的夹持系统，其特征在于，所述驱动机构配置为直线推杆机构，所述直线推杆机构包括电机和由所述电机驱动而伸缩的推杆，所述夹持系统还包括设置在所述电机的远离所述推杆的一端的压力传感器和分别与所述压力传感器和所述电机电连接的电路板，所述压力传感器设置在所述电机与所述壳体之间，以检测所述推杆的伸缩对所述电机带来的压力。

10.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的机器人的夹持系统。