一种缠绕机器手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种缠绕机器手，属于机器人手领域，其包括万向节、定长杆Ⅰ、缠绕机构、抓取机构、传动机构、固定机构，万向节设置在定长杆Ⅰ顶端，缠绕机构设置在定长杆Ⅰ底端，缠绕机构与抓取机构连接，传动机构设置在缠绕机构上方，固定装置固定在缠绕机构上；本实用新型专利技术装置是用于机器人抓取物体，实现缠绕式抓取物体，以简单的杆件结构实现了抓取和释放物体的目的，其结构简单，可靠性好，使用寿命长，缠绕抓取稳定性高。

A Winding Machine Hand

The utility model discloses a winding machine hand, which belongs to the field of robot hand. It comprises a universal joint, a fixed length bar I, a winding mechanism, a grasping mechanism, a transmission mechanism and a fixing mechanism. The universal joint is set at the top of the fixed length bar I, the winding mechanism is set at the bottom of the fixed length bar I, the winding mechanism is connected with the grasping mechanism, the transmission mechanism is set above the winding mechanism, and the fixing device is fixed. On the winding mechanism, the utility model is used for robots to grasp objects, realize winding grasping objects, and realize the purpose of grasping and releasing objects with simple rod structure. The structure is simple, reliable, long service life and high stability of winding grasping.

【技术实现步骤摘要】
一种缠绕机器手
本技术专利属于机器人手
，涉及一种缠绕机器手。
技术介绍
机器人手在机器人领域中有广泛的用途，用于将机器人与物体临时连接和固定起来，并能够在适当的时候进行释放，实现了抓取物体和释放功能，一些机器人手为了降低成本被制作成两个相对运动的部分，以便于最简单的实现抓取和释放功能。缠绕机器手是对机器手的抓取方法的一次改进，在不改变抓取和释放的原理上改变了抓取与释放的方式。机器人手有许多模仿人手的结构，设计为具有更多的手指和手指上具有若干的关节，但那样会采用机械系统、传感系统、控制系统和控制算法，增加了复杂度、提高了成本。现有的机器手抓取长杆件时多数为点面接触或小面积的面面接触，抓取时存在着平衡稳定性差的弊端，采用缠绕式抓取与释放就可以改善这一问题，从提高了机器手的工作效率，现有机器手改变其工作环境是的拆装与携带也是十分不方便的，而缠绕机器手就可以使拆装与携带变得十分方便，因缠绕机器手的组成零件十分简单，可以使其组装变得更简洁。
技术实现思路
为了克服已有技术的不足，本技术提供了一种缠绕机器手，用于抓取物体，实现对物体的大面积接触抓取，以维持物体的平稳；采用杆件实现缠绕，对杆件的抓取效果可以大幅度的提升。本技术缠绕机器手包括万向节、定长杆Ⅰ、缠绕机构、抓取机构、传动机构、固定机构，万向节设置在定长杆Ⅰ顶端，缠绕机构设置在定长杆Ⅰ底端，缠绕机构与抓取机构连接，传动机构设置在缠绕机构上方，固定装置固定在缠绕机构上；其中固定机构包括固定齿轮、固定轴、固定支座、刚卷，固定支座包括底板、2个中空的侧板，2个侧板分别倾斜固定在底板两端上，固定齿轮通过2个固定轴设置在侧板内，2个固定轴上缠绕有刚卷，侧板上开有条状开口，条状开口中间为齿轮槽，固定齿轮设置在齿轮槽中，刚卷的一端设置在条状开口上并能从其内伸出或缩回；缠绕机构包括定长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅰ、可伸长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅲ、可伸长杆Ⅳ、定长杆Ⅲ、液压杆Ⅰ、电机Ⅰ、转动轮、液压杆Ⅱ、液压杆Ⅲ、液压杆Ⅳ、液压杆Ⅴ，定长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅰ、可伸长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅲ、可伸长杆Ⅳ、定长杆Ⅲ依次通过单向转动销连接，定长杆Ⅱ通过单向转动销与定长杆Ⅰ连接，电机Ⅰ设置在定长杆Ⅲ一端内部，电机Ⅰ的输出端上固定有转动轮；液压杆Ⅰ一端固定在定长杆Ⅱ上，液压杆Ⅰ另一端的伸缩杆固定在可伸长杆Ⅰ上，可伸长杆Ⅰ、可伸长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅲ、可伸长杆Ⅳ、定长杆Ⅲ之间依次设置有液压杆Ⅱ、液压杆Ⅲ、液压杆Ⅳ、液压杆Ⅴ，安装方式同液压杆Ⅰ；抓取机构包括橡胶套、指尖件、抓取杆件Ⅰ、抓取液压杆Ⅰ、2个抓取液压杆Ⅱ、抓取杆件Ⅱ、抓取杆件Ⅲ，抓取杆件Ⅱ一端固定在转动轮上，另一端与抓取杆件Ⅰ一端连接，抓取杆件Ⅰ另一端通过抓取杆件Ⅲ与指尖件连接，橡胶套套装在指尖件上，抓取液压杆Ⅰ一端固定在抓取杆件Ⅱ上，另一端的伸缩杆与抓取杆件Ⅲ固接，抓取液压杆Ⅱ一端固定在抓取杆件Ⅱ上，另一端的伸缩杆固定在抓取杆件Ⅰ上；传动机构包括蜗杆、传动带支撑架、传动带、2个传动带滚轮、小蜗轮、大蜗轮、电机Ⅱ、电机Ⅲ、电机Ⅳ、电机Ⅴ、支架Ⅰ、支架Ⅱ、支座，支架Ⅰ、支架Ⅱ分别固定在可伸长杆Ⅱ两侧，支座固定在可伸长杆Ⅱ内，电机Ⅳ、电机Ⅴ分别设置在支架Ⅰ、支架Ⅱ上，电机Ⅳ、电机Ⅴ的输出端上分别固定一个小蜗轮，蜗杆设置在支架Ⅰ、支架Ⅱ上并位于2个小蜗轮上方，2个小蜗轮与蜗杆相配合并带动蜗杆转动，阶梯销一端固定在支座上，大蜗轮设置在阶梯销另一端上，传动带支撑架固定在大蜗轮上，蜗杆与大蜗轮相配合并带动大蜗轮旋转，电机Ⅱ、电机Ⅲ分别通过支架固定在传动带支撑架两端相对的一侧，传动带通过2个传动带滚轮设置在传动带支撑架上方，电机Ⅱ、电机Ⅲ输出端分别与2个传动带滚轮连接并带动其转动。所述可伸长杆Ⅰ为U型结构，其包括U型的基座、2个活动板，活动板一端上开有单向转动销安装孔Ⅰ，活动板另一端上装有滚子，基座一端上开有单向转动销安装孔Ⅱ，另一端上开有滑动槽，活动板通过滚子设置在基座的滑动槽内并沿其移动，弹簧一端固定在基座内，另一端与活动板带滚子的一端连接，液压杆Ⅰ的一端固定在定长杆Ⅱ上，另一端的伸缩杆固定在可伸长杆Ⅰ的轴上；可伸长杆Ⅱ、可伸长杆Ⅲ、可伸长杆Ⅳ的结构同可伸长杆Ⅰ。所述定长杆Ⅱ为U型结构。所述单向转动销为带有凸起的圆柱销，单向转动销安装孔Ⅰ和单向转动销安装孔Ⅱ为上半圆直径大于下半圆直径的孔，单向转动销在单向转动销安装孔Ⅰ或单向转动销安装孔Ⅱ中转动半圈。所述固定齿轮包括轮体和固定在轮体上的挡片，挡片设置在齿轮槽外。本装置中可伸长杆数量大于4。本技术与现有技术相比，具有以下优点：1、物体的抓取方式从常规的点接触变为了面接触，增大了机器手与物体的接触面积，使得物体与机器手的摩擦力增大，让物体的抓取变得更稳定；2、此机器手结构简单，以简单的杆件为主要零件，零件生产制造容易，零件的加工成本较低，使设备的运行成本较低；3、以液压杆为能源装置，以液压杆简单的运动路径，完成对物体的抓取和释放；4、设备运行所需零件简单，设备故障容易诊断，更换零件方便；5、此机器手多处采用销连接，拆装便捷，利于更换工作地点；6、缠绕机构上使用了弹簧，增加了被抓取物体与机器手的适应性；7、传动机构中使用了蜗轮与蜗杆传动，提升了机器手的使用寿命；8、抓取效果的可调性，增加机器手的主体杆件数，达到最优的抓取效果。本技术装置结构简单，可靠性好，使用寿命长，缠绕抓取稳定性高，适于工业化生产和市场推广应用。附图说明图1是本技术装置的结构示意图；图2是本技术缠绕机构的结构示意图；图3是本技术缠绕机构的结构示意图；图4是本技术可伸长杆的结构示意图；图5是本技术可伸长杆的剖视结构示意图；图6是活动板结构示意图；图7是可伸长杆Ⅱ和部分传动机构示意图；图8本技术抓取机构的结构示意图；图9是本技术抓取机构的结构示意图；图10是本技术的蜗杆与小蜗轮配合结构是示意图；图11是本技术的单向转动销结构示意图；图12是本技术的固定机构结构示意图；图13是本技术固定齿轮和固定轴结构示意图；图14是本技术固定机构剖面结构示意图；图15是固定齿轮剖视结构示意图；图16是传送机构侧视结构示意图；图17是传送机构俯视结构示意图图18是本技术的抓取实物（使用状态）结构示意图；图中：1-万向节，2-定长杆Ⅰ，3-固定齿轮，4-固定轴，5-固定支座，6-定长杆Ⅱ，7-可伸长杆Ⅰ，8-蜗杆，9-可伸长杆Ⅱ，10-可伸长杆Ⅲ，11-可伸长杆Ⅳ，12-定长杆Ⅲ，13-橡胶套，14-指尖件，15-抓取杆件Ⅰ，16-抓取液压杆Ⅰ，17-抓取液压杆Ⅱ，18-抓取杆件Ⅱ，19-传动带支撑架，20-传动带，21-传动带滚轮，22-小蜗轮，23-刚卷，24-大蜗轮，25-滚子，26-弹簧，27-挡片，28-单向转动销，29-阶梯销，30-液压杆Ⅰ，31-电机Ⅰ，32-抓取杆件Ⅲ，33-转动轮，34-电机Ⅱ，35-电机Ⅲ，36-电机Ⅳ，37-电机Ⅴ，38-液压杆Ⅱ，39-液压杆Ⅲ，40-液压杆Ⅳ，41-液压杆Ⅴ，42-基座，43-活动板，44-单向转动销安装孔Ⅰ，45-滑动槽，46-单向转动销安装孔Ⅱ，47-轴，48-支架Ⅰ，49-支架Ⅱ，50-支座，51-缠绕机构，52-抓取机构，53-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缠绕机器手，其特征在于：包括万向节（1）、定长杆Ⅰ（2）、缠绕机构、抓取机构、传动机构、固定机构，万向节（1）设置在定长杆Ⅰ（2）顶端，缠绕机构设置在定长杆Ⅰ（2）底端，缠绕机构与抓取机构连接，传动机构设置在缠绕机构上方，固定装置固定在缠绕机构上；其中固定机构包括固定齿轮（3）、固定轴（4）、固定支座（5）、刚卷（23），固定支座（5）包括底板（56）、2个中空的侧板（57），2个侧板分别倾斜固定在底板两端上，固定齿轮（3）通过2个固定轴（4）设置在侧板（57）内，2个固定轴（4）上缠绕有刚卷（23），侧板上开有条状开口（58），条状开口（58）中间为齿轮槽（59），固定齿轮（3）设置在齿轮槽（59）中，刚卷（23）的一端设置在条状开口（58）上并能从其内伸出或缩回；缠绕机构包括定长杆Ⅱ（6）、可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）、液压杆Ⅰ（30）、电机Ⅰ（31）、转动轮（33）、液压杆Ⅱ（38）、液压杆Ⅲ（39）、液压杆Ⅳ（40）、液压杆Ⅴ（41），定长杆Ⅱ（6）、可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）依次通过单向转动销连接，定长杆Ⅱ（6）通过单向转动销与定长杆Ⅰ（2）连接，电机Ⅰ（31）设置在定长杆Ⅲ（12）一端内部，电机Ⅰ（31）的输出端上固定有转动轮（33）；液压杆Ⅰ（30）一端固定在定长杆Ⅱ（6）上，液压杆Ⅰ另一端的伸缩杆固定在可伸长杆Ⅰ（7）上；可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）之间依次设置有液压杆Ⅱ（38）、液压杆Ⅲ（39）、液压杆Ⅳ（40）、液压杆Ⅴ（41），安装方式同液压杆Ⅰ（30）；抓取机构包括橡胶套（13）、指尖件（14）、抓取杆件Ⅰ（15）、抓取液压杆Ⅰ（16）、2个抓取液压杆Ⅱ（17）、抓取杆件Ⅱ（18）、抓取杆件Ⅲ（32），抓取杆件Ⅱ（18）一端固定在转动轮（33）上，另一端与抓取杆件Ⅰ（15）一端连接，抓取杆件Ⅰ（15）另一端通过抓取杆件Ⅲ（32）与指尖件（14）连接，橡胶套（13）套装在指尖件（14）上，抓取液压杆Ⅰ（16）一端固定在抓取杆件Ⅱ（18）上，另一端的伸缩杆与抓取杆件Ⅲ（32）固接，抓取液压杆Ⅱ（17）一端固定在抓取杆件Ⅱ（18）上，另一端的伸缩杆固定在抓取杆件Ⅰ（15）上；传动机构包括蜗杆（8）、传动带支撑架（19）、传动带（20）、2个传动带滚轮（21）、小蜗轮（22）、大蜗轮（24）、电机Ⅱ（34）、电机Ⅲ（35）、电机Ⅳ（36）、电机Ⅴ（37）、支架Ⅰ（48）、支架Ⅱ（49）、支座（50），支架Ⅰ（48）、支架Ⅱ（49）分别固定在可伸长杆Ⅱ（9）两侧，支座（50）固定在可伸长杆Ⅱ（9）内，电机Ⅳ（36）、电机Ⅴ（37）分别设置在支架Ⅰ（48）、支架Ⅱ（49）上，电机Ⅳ（36）、电机Ⅴ（37）的输出端上分别固定一个小蜗轮（22），蜗杆（8）设置在支架Ⅰ（48）、支架Ⅱ（49）上并位于2个小蜗轮（22）上方，2个小蜗轮（22）与蜗杆（8）相配合并带动蜗杆转动，阶梯销（29）一端固定在支座（50）上，大蜗轮（24）设置在阶梯销（29）另一端上，传动带支撑架（19）固定在大蜗轮（24）上，蜗杆（8）与大蜗轮（24）相配合并带动大蜗轮旋转，电机Ⅱ（34）、电机Ⅲ（35）分别通过支架固定在传动带支撑架（19）两端相对的一侧，传动带（20）通过2个传动带滚轮（21）设置在传动带支撑架（19）上方，电机Ⅱ（34）、电机Ⅲ（35）输出端分别与2个传动带滚轮（21）连接并带动其转动。...

【技术特征摘要】
1.一种缠绕机器手，其特征在于：包括万向节（1）、定长杆Ⅰ（2）、缠绕机构、抓取机构、传动机构、固定机构，万向节（1）设置在定长杆Ⅰ（2）顶端，缠绕机构设置在定长杆Ⅰ（2）底端，缠绕机构与抓取机构连接，传动机构设置在缠绕机构上方，固定装置固定在缠绕机构上；其中固定机构包括固定齿轮（3）、固定轴（4）、固定支座（5）、刚卷（23），固定支座（5）包括底板（56）、2个中空的侧板（57），2个侧板分别倾斜固定在底板两端上，固定齿轮（3）通过2个固定轴（4）设置在侧板（57）内，2个固定轴（4）上缠绕有刚卷（23），侧板上开有条状开口（58），条状开口（58）中间为齿轮槽（59），固定齿轮（3）设置在齿轮槽（59）中，刚卷（23）的一端设置在条状开口（58）上并能从其内伸出或缩回；缠绕机构包括定长杆Ⅱ（6）、可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）、液压杆Ⅰ（30）、电机Ⅰ（31）、转动轮（33）、液压杆Ⅱ（38）、液压杆Ⅲ（39）、液压杆Ⅳ（40）、液压杆Ⅴ（41），定长杆Ⅱ（6）、可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）依次通过单向转动销连接，定长杆Ⅱ（6）通过单向转动销与定长杆Ⅰ（2）连接，电机Ⅰ（31）设置在定长杆Ⅲ（12）一端内部，电机Ⅰ（31）的输出端上固定有转动轮（33）；液压杆Ⅰ（30）一端固定在定长杆Ⅱ（6）上，液压杆Ⅰ另一端的伸缩杆固定在可伸长杆Ⅰ（7）上；可伸长杆Ⅰ（7）、可伸长杆Ⅱ（9）、可伸长杆Ⅲ（10）、可伸长杆Ⅳ（11）、定长杆Ⅲ（12）之间依次设置有液压杆Ⅱ（38）、液压杆Ⅲ（39）、液压杆Ⅳ（40）、液压杆Ⅴ（41），安装方式同液压杆Ⅰ（30）；抓取机构包括橡胶套（13）、指尖件（14）、抓取杆件Ⅰ（15）、抓取液压杆Ⅰ（16）、2个抓取液压杆Ⅱ（17）、抓取杆件Ⅱ（18）、抓取杆件Ⅲ（32），抓取杆件Ⅱ（18）一端固定在转动轮（33）上，另一端与抓取杆件Ⅰ（15）一端连接，抓取杆件Ⅰ（15）另一端通过抓取杆件Ⅲ（32）与指尖件（14）连接，橡胶套（13）套装在指尖件（14）上，抓取液压杆Ⅰ（16）一端固定在抓取杆件Ⅱ（18）上，另一端的伸缩杆与抓取杆件Ⅲ（32）固接，抓取液压杆Ⅱ（17）一端固定在抓取杆件Ⅱ（18）上，另一端的伸缩杆固定在抓取杆件Ⅰ（15）上；传动机构包括蜗杆（8）、传动带支撑架（19）、传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：田田，杜奕，唐洪，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53