具有两级柔顺动力传递的机械手及其抓取方法技术

本发明专利技术公开了一种具有两级柔顺动力传递的机械手及其抓取方法，涉及机械手，包括壳体；主电机；调整机构包括力矩调整电机；传动轴与调整机构动力连接，传动轴的一端与主电机的输出轴连接；传动丝杆一端与传动轴的另一端连接；手爪，传动丝杆为手爪提供动力；视觉传感器用于获取待夹取物体的外形轮廓尺寸；控制模块，用于控制主电机和力矩调整电机；工艺参数库模块，用于输入待夹取物的属性和外形轮廓尺寸参数，并输出夹取物体的最佳夹持力，本发明专利技术不依赖于设计控制器和外加力信号，在不改变电机驱动参数的前提下，确定最佳的夹持力，实现抓取作业的两级定位和夹持力调节功能的集成，在实现柔顺抓取作业的同时，简化系统结构，提高力矩调整效率。

【技术实现步骤摘要】
具有两级柔顺动力传递的机械手及其抓取方法
本专利技术涉及机械手，特别涉及一种具有两级柔顺动力传递的机械手及其抓取方法。
技术介绍
机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，在工业、农业、医疗等领域具有广阔的应用空间。现有技术对机械装备外界负载的变化，主要是通过电机驱动参数的调整改变传动系统输出扭矩实现系统的平衡，这种方法需要调整的过程，且驱动参数的改变易导致系统速度等参数的波动，增加了系统稳定性控制的难度，影响系统的稳定性运动，甚至失稳；另一方面，现有方法在传动轴输出力矩调整的过程中，难以实现传动机构的缓冲。因此，单纯通过电机驱动参数的调整改变输出扭矩以实现机械手的柔顺作业存在明显不足。另一方面，以果实抓取为例，为了避免碰伤果实，现有技术通常采用被动柔顺控制方法，在手指内侧部位都采用橡胶和尼龙材料包裹，这种方法无法实现夹持力的主动调节。文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有两级柔顺动力传递的机械手，其特征在于：包括/n壳体(70)；/n主电机(101)，所述主电机(101)固定于壳体(70)的内部；/n调整机构，所述调整机构固定于壳体(70)内部，包括力矩调整电机(102)；/n传动轴(300)，所述传动轴(300)与调整机构动力连接，传动轴(300)的一端通过联轴器与主电机(101)的输出轴连接；/n传动丝杆(501)，所述传动丝杆(501)的一端贯穿壳体(70)，并与传动轴(300)的另一端通过联轴器连接；/n手爪(60)，所述手爪(60)后端部的中部设有驱动件，所述驱动件与传动丝杆(501)螺纹连接，所述手爪(60)的中部设有固定件，固定件与传...

【技术特征摘要】
1.一种具有两级柔顺动力传递的机械手，其特征在于：包括
壳体(70)；
主电机(101)，所述主电机(101)固定于壳体(70)的内部；
调整机构，所述调整机构固定于壳体(70)内部，包括力矩调整电机(102)；
传动轴(300)，所述传动轴(300)与调整机构动力连接，传动轴(300)的一端通过联轴器与主电机(101)的输出轴连接；
传动丝杆(501)，所述传动丝杆(501)的一端贯穿壳体(70)，并与传动轴(300)的另一端通过联轴器连接；
手爪(60)，所述手爪(60)后端部的中部设有驱动件，所述驱动件与传动丝杆(501)螺纹连接，所述手爪(60)的中部设有固定件，固定件与传动丝杆(501)的另一端转动连接，所述固定件端面的两侧分别与手爪(60)的夹取部连接，所述驱动件为夹取部提供夹取的动力；
视觉传感器(90)，所述视觉传感器(90)固定于固定件，用于获取待夹取物体(10)的外形轮廓尺寸；
控制模块(1)，所述控制模块(1)包括
运动控制模块(11)，用于控制主电机(101)和力矩调整电机(102)；
工艺参数库模块(12)，包括参数输入模块(121)和参数输出模块(122)，所述参数输入模块(121)用于输入待夹取物的属性和外形轮廓尺寸参数，所述参数输出模块(122)用于输出夹取物体(10)的最佳夹持力。


2.根据权利要求1所述的一种具有两级柔顺动力传递的抓取作业机械手，其特征在于：所述调整机构还包括
底板(210)，所述底板(210)固定于壳体(70)内部，所述力矩调整电机(102)固定于底板(210)；
力矩调整小齿轮(420)，所述力矩调整小齿轮(420)与力矩调整电机(102)的输出轴键连接；
力矩调整大齿轮(421)，所述力矩调整大齿轮(421)的端部与底板(210)转动连接，力矩调整大齿轮(421)与力矩调整小齿轮(420)啮合，力矩调整大齿轮(421)的端面设有滑槽，所述传动轴(300)穿过力矩调整大齿轮(421)的中心位置，并与力矩调整大齿轮(421)转动连接；
力矩调整连杆(430)，所述力矩调整连杆(430)包括
连接块(4302)，所述连接块(4302)端面至少一侧设有安装孔(4303)；
动力杆(4301)，所述动力杆(4301)贯穿连接块(4302)的一侧，动力杆(4301)的一端在滑槽内，且该端与滑槽滑动连接；
力矩调整输出块(431)，所述力矩调整输出块(431)的中部设有联接孔(4311)，力矩调整输出块(431)靠近边缘位置设有通孔(4312)，所述动力杆(4301)的另一端与联接孔(4311)相配合，所述传动轴(300)的轴体与通孔(4312)固定连接；
力矩调整支撑单元(440)，所述力矩调整支撑单元(440)位于力矩调整输出块(431)的下方，且力矩调整支撑单元(440)包括
支撑块(4401)，所述支撑块(4403)的中间位置与传动轴(300)固定连接；
至少一个支撑杆(4402)，所述支撑杆(4402)两端分别固定于支撑块(4401)两端的延伸部；
滑块(4403)，所述滑块(4403)与对应的支撑杆(4402)滑动连接，滑块(4403)位于连接块(4302)的上方，且滑块(4403)的下端面设有连接柱，所述连接柱与对应的安装孔(4303)转动连接；
至少一个调刚弹簧(4404)，所述调刚弹簧(4404)套接于支撑杆(4402)，调刚弹簧(4404)的一端固定于滑块(4403)，调刚弹簧(4404)的另一端与支撑块(4401)的延伸部固定连接。


3.根据权利要求2所述的一种具有两级柔顺动力传递的机械手，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉飞，张席，鞠锦勇，苏学满，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34