一种机器人抓取组件制造技术

本发明专利技术提供了一种机器人抓取系统，通过一个蜗杆带动四个蜗轮，蜗轮上连接手爪，当蜗杆转动时带动四个蜗轮一起同向转动，固定于蜗轮上的手爪在蜗轮的带动下实现张开和闭合，以达到抓取物品的目的。同时，利用蜗轮蜗杆的自锁功能，也能提高手爪抓物的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人抓取组件，属于机器人

技术介绍
目前，机械手的传动方式主要有腱传动(钢丝绳、绳索等)和连杆传动。腱一般具有很高的抗拉强度和很轻的重量，容易实现多自由度和远距离动力传输，节省空间和成本，是一种零回差的柔顺传动方式。但是，腱本身的刚度有限，影响位置精度；控制时需要一定的预紧力，容易产生摩擦；腱的布局容易产生力矩和运动的耦合。这些因素都增加了手爪抓取控制的难度和复杂性。另外一类是采用连杆的传动方式。其特点是采用平面连杆机构传动，优点是刚度好、出力大、负载能力强、加工制造容易、易获得较高的精度，构件之间的接触可以依靠几何封闭来实现，能够较好实现多种运动规律和运动的轨迹的要求，但是设计复杂。还有另外一种机械传动方式，机械传动是手爪驱动器通过螺纹将旋转变成直线运动，拉动驱动器和手指之间的弹簧来驱动手指产生动作，但这种传动方式的缺点是手指的闭合时间较长，手指的结构比较复杂，容易出现故障。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：简化机器人抓取系统的结构，提高稳定性和耐用度。为了解决以上技术问题，本专利技术公开了一种机器人抓取组件，抓取组件至少包括蜗杆、第一蜗轮、第一手爪和第二手爪，第一手爪固定于第一蜗轮，蜗杆与第一蜗轮啮合；当蜗杆向第一方向转动时带动第一蜗轮绕着蜗轮轴心转动，使第一手爪靠近第二手爪；当蜗杆向第二方向转动时带动蜗轮绕着蜗轮轴心转动，第一手爪远离第二手爪。进一步地，抓取组件还包括第二蜗轮、第三蜗轮和第三手爪、第四蜗轮和第四手爪，第二手爪固定于第二蜗轮的轴心，第三手爪固定于第三蜗轮的轴心，第四手爪固定于第四蜗轮的轴心，第一蜗轮、第二蜗轮、第三蜗轮、第四蜗轮呈90°等分排布且同时与蜗杆啮合；当蜗杆转动时，第一手爪、第二手爪、第三手爪、第四手爪同时相互靠近或相互远离。进一步地，第一蜗轮、第二蜗轮、第三蜗轮和第四蜗轮为相等直径的圆盘状蜗轮。进一步地，蜗杆的长度大于蜗轮的外圆周长，能够使抓取组件实现在第一抓取位置和第二抓取位置的抓取操作。进一步地，第一手爪、第二手爪、第三手爪和第四手爪均是两段式手爪，两段式手爪的第一段和第二段通过锁止铰链连接。进一步地，锁止铰链具有第一锁止位和第二锁止位，第一锁止位使手爪适合第一抓取位置的使用，第二锁止位使手爪适合第二抓取位置的使用。进一步地，两段式手抓的第二段具有第一接触面和第二接触面，第一接触面和第二接触面均带有增加摩擦力的设计。进一步地，增加摩擦力的设计是将第一摩擦面和第二摩擦面制成粗糙面。或者，增加摩擦力的设计是指在第二段的端部套上橡胶套或硅胶套。本专利技术的有益效果：取消了钢丝线，以可靠的蜗轮蜗杆机构作为动作执行机构，没有钢丝线易断的风险，同时抓取力较大。利用蜗轮蜗杆的自锁功能，也能提高手爪抓物的稳定性。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术一个较佳实施例的机器人抓取组件张开状态的示意图；图2是本专利技术一个较佳实施例的机器人抓取组件抓取状态的示意图；图3是本专利技术一个较佳实施例的机器人抓取组件的手爪的局部示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的机器人抓取组件如图1和图2所示，图1是抓取组件的张开状态，图2是抓取组件的工作状态。机器人抓取组件包括一个蜗杆1、四个蜗轮2、四个手爪3，每个手爪3末端固定在蜗轮2的轴心处。四个蜗轮2均为圆盘状蜗轮，蜗轮2边缘设有蜗齿。四个蜗轮2呈90°等分排布，且同时与蜗杆1的蜗齿啮合。蜗杆1的长度可设计成大于蜗轮2的外圆周长，能够实现抓取组件在两个不同位置的抓取操作，这两个不同位置分别靠近蜗杆1的两个端部。为了配合这种两个不同位置的抓取，四个手爪3均设计成两段式手爪，两段式手爪的第一段31和第二段32通过锁止铰链33连接，如图3所示。锁止铰链33具有第一锁止位和第二锁止位，第一锁止位和第二锁止位相隔一个固定的角度，优选角度为60°。第一段31和第二段32也可以采用除锁止铰链之外的其他固定方式。两段式手抓的第二段32具有第一接触面34和第二接触面35，第一接触面34和第二接触面35均带有增加摩擦力的设计。例如，将这两个接触面制成粗糙面，或者在第二段32的端部套上橡胶套或硅胶套以增加摩擦力。本专利技术的工作流程：通过蜗杆1带动四个蜗轮2，蜗轮2上连接手爪3，当蜗杆1转动时(例如逆时针)，带动四个蜗轮2绕各自轴心一起同向转动，继而带动四个手爪3张开，手爪3靠近被抓取物件时，蜗杆1再反方向转动(顺时针)，四个手爪3逐渐靠近，将物件抓住。利用蜗轮2与蜗杆1的自锁功能，也能提高手爪3抓物的稳定性。上述将蜗杆1转动使四个手爪3张开以后，蜗杆1继续沿原方向(逆时针)转动，四个手爪3绕着各自蜗轮轴心转过近180°并相互靠近，可实现另一个位置的抓取操作。在此之前，需将手爪3的第二段32从第一锁止位切换至第二锁止位，以便第二段32的末端抓住物件。接触面上的粗糙设计或橡胶套(或硅胶套)弹性摩擦面可以增加摩擦力，使手爪3抓物更牢固。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本专利技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人抓取组件，其特征在于，所述抓取组件至少包括蜗杆、第一蜗轮、第一手爪和第二手爪，所述第一手爪固定于所述第一蜗轮，所述蜗杆与所述第一蜗轮啮合；当所述蜗杆向第一方向转动时带动所述第一蜗轮绕着蜗轮轴心转动，使所述第一手爪靠近所述第二手爪；当所述蜗杆向第二方向转动时带动蜗轮绕着蜗轮轴心转动，所述第一手爪远离所述第二手爪。

【技术特征摘要】
1.一种机器人抓取组件，其特征在于，所述抓取组件至少包括蜗杆、第一蜗轮、第一手爪和第二手爪，所述第一手爪固定于所述第一蜗轮，所述蜗杆与所述第一蜗轮啮合；当所述蜗杆向第一方向转动时带动所述第一蜗轮绕着蜗轮轴心转动，使所述第一手爪靠近所述第二手爪；当所述蜗杆向第二方向转动时带动蜗轮绕着蜗轮轴心转动，所述第一手爪远离所述第二手爪。2.根据权利要求1所述的一种机器人抓取组件，其特征在于，所述抓取组件还包括第二蜗轮、第三蜗轮和第三手爪、第四蜗轮和第四手爪，所述第二手爪固定于所述第二蜗轮的轴心，所述第三手爪固定于所述第三蜗轮的轴心，所述第四手爪固定于所述第四蜗轮的轴心，所述第一蜗轮、所述第二蜗轮、所述第三蜗轮、所述第四蜗轮呈90°等分排布且同时与所述蜗杆啮合；当所述蜗杆转动时，所述第一手爪、所述第二手爪、所述第三手爪、所述第四手爪同时相互靠近或相互远离。3.根据权利要求2所述的一种机器人抓取组件，其特征在于，所述第一蜗轮、所述第二蜗轮、所述第三蜗轮和所述第四蜗轮为相等直径的圆盘状蜗轮。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：恽为民，王玉勃，邓寅喆，庞作伟，
申请(专利权)人：上海未来伙伴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31