一种柔性磁力网式机械抓取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性磁力网式机械抓取装置，涉及机械抓取技术领域，能够适应不同形状物体的外形，并且能牢固的抓紧物体，同时结构更加简单，控制更加便捷。本发明专利技术包括：包括手臂和夹持结构，夹持结构设置在手臂末端，夹持结构包括两个夹持面，夹持面分别是磁铁板和柔性网，柔性网的边缘和定位磁铁块固定连接。本发明专利技术本发明专利技术不仅优化了机械爪与被抓取物体的接触方式，同时改进了抓取时施力的控制，实现了反馈施力控制，具有更好贴合被抓取物体、夹取不损坏物体、施力更加均匀、控制拥有反馈、装置简单、机械臂位置控制便捷精确、装置重心稳定等优点。

A Flexible Magnetic Network Mechanical Grabbing Device

【技术实现步骤摘要】
一种柔性磁力网式机械抓取装置
本专利技术涉及机械抓取
，尤其涉及一种柔性磁力网式机械抓取装置。
技术介绍
现代工业生产或日常生活中，为了减少人工机械化地不断进行对于物品的分拣的重复动作，经常需要机器人及其手爪完成对于物品的抓取和放置到其他位置的任务。机械手爪主要分为手臂和末端执行器两部分。末端执行器完成抓取动作常用的方式有用吸盘吸附和夹具夹取。其中，夹具夹取又分为刚性机械爪和柔性机械爪。而其夹取驱动方式又有气动和机械传动之分。刚性机械爪夹取牢固，却容易对所抓取物件及其表面造成损坏，且难以适应形状不同的物品，如球体类、立方体、曲面体及复合体等等；而柔性机械爪虽然自身柔顺性良好，易于适应各类形状的物体，但仍存在抓取不够牢固、承受负载能力小，变形过大，仅适用于抓取较轻物体的问题，同时其系统必须设计成闭式循环结构并配置压力补偿器，较为笨重复杂。同时，柔性机械爪常采用气动驱动为主，结构更加复杂，且压缩气体过程中需要消耗的能量也较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种柔性磁力网式机械抓取装置，能够适应不同形状物体的外形，并且能牢固的抓紧物体，同时结构更加简单，控制更加便捷。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种柔性磁力网式机械抓取装置，包括手臂和夹持结构，夹持结构设置在手臂末端，夹持结构包括两个夹持面，夹持面分别是磁铁板和柔性网，柔性网的边缘和定位磁铁块固定连接。定位磁铁块和磁铁板相互吸引配合，将柔性网和磁铁板紧密闭合。进一步的，磁铁板包括电磁铁底板、电磁铁、盖板。电磁铁底板上设置凹槽，凹槽内设置若干个电磁铁，盖板在电磁铁上方，和电磁铁底部的边缘固定连接。进一步的，盖板表面设置若干个压力传感器。进一步的，盖板底面设置乳胶垫。进一步的，柔性网包括乳胶垫、乳胶薄膜。乳胶垫上设置网格状凹槽，凹槽内设置铁粉，乳胶薄膜覆盖在乳胶垫表面。进一步的，手臂包括两段骨节和三个关节，关节设置在骨节的末端骨节的连接处。进一步的，骨节采用电机驱动，电机设置在手臂的尾部。本专利技术的有益效果是：本专利技术的抓取通过机械动作加磁力完成，抓取更牢固，同时装置较简洁；同时，机械爪使用柔性好高弹性摩擦大的材料，保证机械爪在抓取力不减小的同时，不对物品外表造成损坏。另外，本专利技术的磁力通过小型电磁铁和柔性薄膜压力传感器形成反馈式压力控制系统。再者，本专利技术通过在柔性网中内置铁粉，达到抓取装置很好贴合各种形状物品的表面，并均匀地产生压力，完成抓取。因此，本专利技术不仅优化了机械爪与被抓取物体的接触方式，同时改进了抓取时施力的控制，实现了反馈施力控制，具有更好贴合被抓取物体、夹取不损坏物体、施力更加均匀、控制拥有反馈、装置简单、机械臂位置控制便捷精确、装置重心稳定等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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它的附图。图1为磁力柔性网式机械抓取装置机构示意图；图2为磁铁板结构示意图；图3为柔性网结构示意图；图4为左主动齿轮臂结构示意图；图5为右从动齿轮臂结构示意图；图6为左主动齿轮臂和右从动齿轮臂啮合的结构示意图；图7为第一、二、三关节结构示意图。其中，1-磁铁板、11-乳胶垫、12-盖板、13-柔性薄膜压力传感器、14-电磁铁底板、15-电磁铁、2-柔性网、21-网格乳胶空心薄垫、22-乳胶薄膜、23-网格、3-定位磁铁块、4-支撑架、5-齿轮臂组、51-左主动齿轮臂、52-右从动齿轮臂、6-电机、7-机械爪支架、8-第三关节、81-第三关节控制电机、82-第三关节传动轴、83-一级同步带、84-二级同步带、85-三级同步带、86-一级双联同步带传动轮、87-二级双联同步带传动轮、9-第二关节、91-第二关节控制电机、92-第二关节传动轴、93-小臂组、10-第一关节、101-第一关节控制电机、102-固定轴、103-第一关节传动轴、104-左大臂、105-右大臂、106-曲柄、107-摇杆。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术实施例提供一种柔性磁力网式机械抓取装置，如图1所示，包括：磁铁板1、柔性网2、定位磁铁块3、支撑架4、齿轮臂组5、电机6、机械爪支架7、三关节带传动机械臂组成。其中，三关节带传动机械臂由第一关节10，第二关节9，第三关节8组成，如图7所示。关于第一关节10，第一关节控制电机101通过法兰盘与左大臂104联结，第一关节传动轴103和左大臂104、右大臂105固定连接，左大臂104则通过第一关节传动轴103带动右大臂105运动。关于第二关节9，第二关节控制电机91通过法兰盘与曲柄106联结，曲柄106与摇杆107联结，摇杆107则与第二关节传动轴92固定连接，第二关节传动轴92上还固连32小臂组。关于第三关节8，第三关节控制电机81通过同步带轮带动一级同步带83运动，一级同步带83和二级同步带84同时连接一级双联同步带传动轮86，从而带动二级同步带84运动。二级同步带84和三级同步带85均连接通过二级双联同步带传动轮87，从而带动三级同步带85运动。三级同步带85通过同步带轮与第三关节传动轴82联结。第三极关节8的末端和机械爪支架7铰接，机械爪支架7上设置电机6，电机6的输出轴和传动齿轮臂组5，齿轮臂组5的两个齿轮臂运动方向相反。齿轮臂组5分别固定连接磁铁板1和支撑架4，支撑架4的两端分别连接定位磁铁块3，柔性网2的边缘和定位磁铁块3连接，并且在定位磁铁块3之间展开。磁铁板1如图2所示，电磁铁底板14是固定电磁阵列的载体，电磁铁底板14为中间部分凹陷的长方形，凹陷部分固定了若干电磁铁15，电磁铁15为小型电磁铁。电磁铁底板14外侧连接一块亚克力材质的盖板12，盖板12外侧固定了若干柔性薄膜压力传感器13，柔性薄膜压力传感器均位于亚克力盖板下方的电磁铁的正上方，贴有柔性薄膜压力传感器的亚克力盖板12外表面覆盖乳胶垫11。柔性网2如图3所示：柔性网2由乳胶等高弹性材料制成，其中，网格乳胶空心薄垫18的网格20内部填充铁粉，外部由乳胶薄膜19覆盖。柔性网2两侧由定位磁铁块3和支撑架4固定，但定位磁铁块3和支撑架4并未完全将柔性网2撑开，柔性网2呈松弛状态。齿轮臂组5由左主动齿轮臂51及右从动齿轮臂52组成。左主动齿轮臂51如图4所示，齿轮部分模数为2，分度圆半径为28mm,压力角为5°，面宽5mm,齿轮臂上共有20个齿；外伸臂的最外端面宽度为18mm，距齿轮轴心64mm。其部分中心有一个直径8mm的孔供输出轴穿过，外面在直径14mm的圆上有四个直径2.5mm的安装孔，安装孔用四颗螺丝与法兰盘连接，法兰盘连接电机6的输出轴。右从动齿轮臂52如图5所示，右从动齿轮臂52的齿轮部分的技术参数同左主动齿轮臂51参数相同，右从动齿轮臂52的外伸臂的最外端面宽度为18mm，距齿轮轴心69mm。右从动齿轮臂52部分的中心有一直径24mm的通孔，通过轴承固定在光杆上。左主动齿轮臂51和右从动齿轮臂52的齿轮部分啮合，如图6所示，因此转动方向相反，从而带动磁铁板1和柔性网2闭合或张开。本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性磁力网式机械抓取装置，包括手臂和夹持结构，所述夹持结构设置在手臂末端，其特征在于，所述夹持结构包括两个夹持面，所述夹持面分别是磁铁板（1）和柔性网（2），柔性网（2）的边缘和定位磁铁块（3）固定连接；定位磁铁块（3）和磁铁板（1）相互吸引配合，将柔性网（2）和磁铁板（1）紧密闭合。

【技术特征摘要】
1.一种柔性磁力网式机械抓取装置，包括手臂和夹持结构，所述夹持结构设置在手臂末端，其特征在于，所述夹持结构包括两个夹持面，所述夹持面分别是磁铁板（1）和柔性网（2），柔性网（2）的边缘和定位磁铁块（3）固定连接；定位磁铁块（3）和磁铁板（1）相互吸引配合，将柔性网（2）和磁铁板（1）紧密闭合。2.根据权利要求1所述的柔性磁力网式机械抓取装置，其特征在于，磁铁板（1）包括电磁铁底板（14）、电磁铁（15）、盖板（12）；电磁铁底板（14）上设置凹槽，所述凹槽内设置若干个电磁铁（15），盖板（12）在电磁铁（15）上方，和电磁铁底部（14）的边缘固定连接。3.根据权利要求2所述的柔性磁力网式机械抓取装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌智，曾泓炳，王相蓉，杨冰云，李乐彬，鞠锋，郭昊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32