具有至少一个自适应抓指的抓具制造技术

本发明专利技术涉及一种抓具(11)，具有至少一个抓指(16，16.1，16.2，16.3)，该抓指具有：指基体(18)，包括配属于抓具基体(12)的指基部(18.1)和与指基部(18.1)对置的指端部(18.2)；指中节(19)，包括第一抓取面(19.1)、第一轴颈(20.1)和第二轴颈(20.2)，并且指中节(19)以其第一轴颈(20.1)通过第一关节(21)可摆动地安装在指基体(18)的指基部(18.1)上；指尖节(23)，包括第二抓取面(19.2)，并且指尖节(23)在指中节(19)的第二轴颈(20.2)上通过第二关节(22)可摆动地安装在指中节(19)上；和指端部(18.2)，具有推力轴承(24)，指尖节(23)支承在推力轴承上，使得当指中节(19)摆动时，指尖节(23)反向于指中节(19)的摆动方向转动。

Grasping device with at least one adaptive finger grasping

The invention relates to a grab (11) having at least one grab finger (16, 16.1, 16.2, 16.3). The grab finger has a finger base (18.1) matched with a grab base (12) and a finger end (18.2) opposite to the finger base (18.1); a middle finger (19), including a first grab face (19.1), a first journal (20.1) and a second journal (20.1). 2) and the middle segment (19) is swinging on the base of the finger base (18.1) of the finger base (18) by its first neck (20.1) through the first joint (21); the fingertip segment (23), including the second grasping surface (19.2), and the fingertip joint (23) is swinging on the second neck (20.2) of the middle segment (19) through the second joint (22), and the middle segment (19). The fingertip end (18.2) has a thrust bearing (24), and the fingertip joint (23) is supported on the thrust bearing, so that when the middle finger joint (19) swings, the fingertip joint (23) rotates in the opposite direction of the middle finger joint (19).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个自适应抓指的抓具
本专利技术涉及一种抓具，其具有：抓具基体；至少一个第一抓指和至少一个第二抓指；以及传动机构，该传动机构被设计为，使至少一个第一抓指和至少一个第二抓指相对于彼此可调地安装在抓具基体上。
技术介绍
由专利文献US5108140已知一种具有三个指状物的抓具，其中每个指状物具有两个可摆动的自由度和一个可转动的自由度。这些指状物非对称地配置，使得两个指状物围绕彼此错开设置的转动轴可转动地安装，并且第三指状物相对于未错开的转动轴可转动地安装。每个指状物配有驱动机构，以便这些指状物能够以其可摆动的自由度被自动驱动地运动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抓具，其结构简单且可靠，特别是其指尖姿势可以根据待抓取对象被动地、即无驱动地加以调整。本专利技术的目的通过一种根据本专利技术的抓具来实现，其包括：抓具基体；至少一个第一抓指和至少一个第二抓指；以及传动机构，该传动机构被设计为，使至少一个第一抓指和至少一个第二抓指相对于彼此可调地安装在抓具基体上，其中，至少一个第一抓指和至少一个第二抓指包括：指基体，包括配属于抓具基体的指基部和与指基部相对置的指端部；指中节，包括第一抓取面、第一轴颈和第二轴颈，并且指中节以其第一轴颈通过第一关节可摆动地安装在指基体的指基部上；指尖节，包括第二抓取面，并且指尖节在指中节的第二轴颈上通过第二关节可摆动地安装在指中节上，和指端部，具有推力轴承，指尖节支承在该推力轴承上，使得当指中节摆动时，指尖节反向于指中节的摆动方向转动。该抓具特别是被设计为，通过机器人臂来承载、运动和/或操控的末端执行器。带有配属的机器人控制器的机器人臂、特别是工业机器人是工作机器，其可以装备工具以自动地处理和/或加工对象，并对多个运动轴，例如关于方向、位置和工作流程是可编程的。工业机器人通常具有：机器人臂，其具有多个通过关节连接的节肢；和可编程的机器人控制器(控制装置)，其在运行期间自动地控制或调节机器人臂的运动流程，以使机器人臂的机器人法兰在空间中定位和运动。为此，所述节肢通过由机器人控制器操控的驱动马达、特别是电驱动马达特别是关于工业机器人的运动轴(这些运动轴代表关节的运动自由度)运动。机器人可以例如是工业机器人，特别可以是曲臂机器人，其具有相互依次设置的转动轴，例如六个转动轴。替代地，机器人可以是SCARA机器人、即水平的关节臂机器人，其通常具有四个自由度或者说轴、也就是关节，其中三个关节可以是转动关节，一个关节可以是推动关节。但是，机器人也可以是所谓的轻型机器人，其特别是具有七个相互依次设置的转动轴。轻型机器人与传统工业机器人的不同之处首先在于：轻型机器人具有适于人机协作的结构尺寸和就其自重而言相对较高的承载能力。此外，轻型机器人还可以特别是力调节和/或力矩调节地运行，而不仅仅是位置调节地运行，这使得例如人机协作更安全。此外，可以实现下述的这种安全的人机协作：即，例如能够防止或者至少减轻机器人臂与诸如工人和装配工之类的人员的意外碰撞，从而使人员或装配工不受伤。这样的机器人臂或轻型机器人优选具有六个以上的自由度，就此提供了一种超定系统，使得空间中的同一个点能够沿相同的方向以多个、特别是甚至无穷多个不同的机器人臂姿势来实现。轻型机器人能够针对外部的力作用以合适的方式做出响应。设置在关节上的各个转矩传感器可以用于力测量，这些转矩传感器可沿多个空间方向检测或测量转矩和力。替代地或补充地，在没有传感器的情况下也可以例如根据所测量的轻型机器人关节上的驱动器的电机电流来估计外部的力。作为调节概念，例如可以采用将轻型机器人建模为机械阻力(阻抗)的间接力调节或采用直接力调节。同样，SCARA机器人也可以拥有设置在关节上的相应转矩传感器，这些转矩传感器可以沿多个空间方向检测或测量转矩和力。替代地或补充地，在SCARA机器人中，在没有传感器的情况下也可以例如根据所测量的SCARA机器人关节上的驱动器的电机电流来估计外部的力。抓具具有至少两个抓指。该至少两个抓指可借助传动机构互相调整。这可能意味着：该至少两个抓指可以相向运动来闭合抓具，以抓住对象；并且该至少两个抓指可以彼此运动分开来打开抓具，以释放对象。上一段描述了外部抓取。但是，抓具也可以执行内部抓取。在这种情况下，指部将彼此运动分开，直至以两个指部在内侧接触到待抓取对象并由此使得对象被抓取。如果指部此后又相向移动，则对象被释放。抓具可以具有两个以上的抓指。为了实现抓具的打开和闭合，理论上只将一个抓指设计为可运动的，并在此将至少另一个抓指刚性地紧固在抓具基体上就足够了。但是，也可以将两个、多个或者所有的抓指设计为可运动的。传动机构可以具有至少一个驱动器，以使该至少一个可运动的抓指能够被驱动，特别是自动地运动。通过使这种类型的抓具具有至少一个抓指，该抓指具有：-指基体，包括配属于抓具基体的指基部和与指基部相对置的指端部，-指中节，包括第一抓取面、第一轴颈和第二轴颈，并且指中节以其第一轴颈通过第一关节可摆动地安装在指基体的指基部上，-指尖节，包括第二抓取面，并且指尖节在指中节的第二轴颈上通过第二关节可摆动地安装在指中节上，和-指端部，具有推力轴承，指尖节支承在该推力轴承上，使得指尖节在指中节摆动时反向于指中节的摆动方向转动，该抓指具有无驱动运动性，因此该抓指能够适应任意轮廓的待抓取对象，而不需要与此相关的驱动器和/或与此相关的驱动控制器。据此，提出一种抓具，其结构简单且可靠，特别是其指尖姿势可以被动地、即无驱动地根据待抓取对象加以调整。抓指具有：指基体，包括配属于抓具基体的指基部和与指基部相对置的指端部；指中节，包括第一抓取面、第一轴颈和第二轴颈，并且指中节以其第一轴颈通过第一关节可摆动地安装在指基体的指基部上；指尖节，包括第二抓取面，并且指尖节在指中节的第二轴颈上通过第二关节可摆动地安装在指中节上，其中，指端部具有推力轴承，指尖节支承在该推力轴承上，使得指尖节在指中节摆动时反向于指中节的摆动方向转动，这样的抓指根据本专利技术也被称为自适应抓指。这种自适应抓指的特征在于：其能够被动地、也就是在不具有主动的驱动器的情况下，适应待抓对象的不同的周向轮廓。指基体可以具有特别是方形的基板，抓指通过该基板被安装或紧固在抓具基体上。基板可以是指基部的一部分，或者可以将基板紧固在指基部的区域中。从基板可以伸出两个侧边。这两个侧边可以分别由细长的平整板条构成。这两个侧边彼此间隔开地平行延伸。这两个侧边也可以通过接片彼此连接，并且该连接构成用于指中节的支座(Gegenlager)。接片之间的距离根据指中节的宽度确定为，能够使指中节在其相对侧上被这两个侧边齐平、毗邻地围住。就此而言，指基部可以由这两个侧边的近端部、即靠近抓具基体的端部构成。这两个端部可以各自例如具有孔，通过这些孔来插入销钉或轴，其构成指中节的第一轴颈，使得指中节在这两个侧边之间可摆动地安装在指基体上。每个侧边可以具有空隙(Freisparung)，使得侧边的边缘在指中节的最大摆动状态下不会伸出指中节的侧边，并由此使得待抓取对象即使在指中节的最大摆动状态下也是被指中节的第一抓取面抓住，而不是被指基体的侧边抓住。指基体也可以被设计为，相对置的部分、也就是指中节和指端节不被侧向地围住。指中节可以具有方形的基本造型，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抓具，其具有：抓具基体(12)；至少一个第一抓指(16.1)和至少一个第二抓指(16.2，16.3)；以及传动机构，所述传动机构被设计为，使所述至少一个第一抓指(16.1)和至少一个第二抓指(16.2)相对于彼此可调地安装在所述抓具基体(12)上，其中，至少一个所述第一抓指和所述第二抓指(16，16.1，16.2，16.3)具有：‑指基体(18)，包括配属于所述抓具基体(12)的指基部(18.1)和与所述指基部(18.1)对置的指端部(18.2)，‑指中节(19)，包括第一抓取面(19.1)、第一轴颈(20.1)和第二轴颈(20.2)，并且所述指中节(19)以其第一轴颈(20.1)通过第一关节(21)可摆动地安装在所述指基体(18)的指基部(18.1)上，‑指尖节(23)，包括第二抓取面(19.2)，并且所述指尖节(23)在所述指中节(19)的第二轴颈(20.2)上通过第二关节(22)可摆动地安装在所述指中节(19)上，和‑指端部(18.2)，具有推力轴承(24)，所述指尖节(23)支承在该推力轴承上，使得当所述指中节(19)摆动时，所述指尖节(23)反向于所述指中节(19)的摆动方向转动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.15 DE 102016200495.61.一种抓具，其具有：抓具基体(12)；至少一个第一抓指(16.1)和至少一个第二抓指(16.2，16.3)；以及传动机构，所述传动机构被设计为，使所述至少一个第一抓指(16.1)和至少一个第二抓指(16.2)相对于彼此可调地安装在所述抓具基体(12)上，其中，至少一个所述第一抓指和所述第二抓指(16，16.1，16.2，16.3)具有：-指基体(18)，包括配属于所述抓具基体(12)的指基部(18.1)和与所述指基部(18.1)对置的指端部(18.2)，-指中节(19)，包括第一抓取面(19.1)、第一轴颈(20.1)和第二轴颈(20.2)，并且所述指中节(19)以其第一轴颈(20.1)通过第一关节(21)可摆动地安装在所述指基体(18)的指基部(18.1)上，-指尖节(23)，包括第二抓取面(19.2)，并且所述指尖节(23)在所述指中节(19)的第二轴颈(20.2)上通过第二关节(22)可摆动地安装在所述指中节(19)上，和-指端部(18.2)，具有推力轴承(24)，所述指尖节(23)支承在该推力轴承上，使得当所述指中节(19)摆动时，所述指尖节(23)反向于所述指中节(19)的摆动方向转动。2.根据权利要求1所述的抓具，其特征在于，所述推力轴承(24)具有倾斜板条，所述指尖节(23)的与所述第二抓取面(19.2)对置的壁部贴靠在该倾斜板条上，使得所述指尖节(23)在所述指中节(19)摆动时由于所述倾斜板条而围绕一倾斜轴线旋转。3.根据权利要求2所述的抓具，其特征在于，所述倾斜板条具有平行于所述第一关节(21)并平行于所述第二关节(22)延伸的倾斜棱。4.根据权利要求2所述的抓具，其特征在于，所述倾斜板条由平行于所述第一关节(21)并平行于所述第二关节(22)延伸的圆柱销构成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的抓具，其特征在于，所述指中节(19)单值地安装在所述第一关节(21)上，并且所述指尖节(23)单值地安装在所述指中节(19)上，并且由此在所述指中节(19)摆动时产生的长度补偿需求通过所述指尖节(23)在所述推力轴承(24)上的滑动来实现。6.根据权利要求1至4中任一项所述的抓具，其特征在于，所述推力轴承(24)是转动轴承(31)，所述指尖节(23)通过该转动轴承可摆动地安装在所述指基体(18)上，并且所述第一关节(21)具有两个自由度，即：一转动关节类型的自由度，用以实现所述指中节(19)在所述指基体(18)上的摆动性；和一滑动轴承类型的第二自由度，用以补偿所述第二关节(22)由于所述指尖节(23)围绕所述推力轴承(24)的转动而产生的移位，其中，所述第二关节(22)仅具有一个自由度。7.根据权利要求1至4中任一项所述的抓具...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布鲁德尼克，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE