一种单驱动自适应夹爪制造技术

本发明专利技术涉及机器人夹爪领域，尤其是一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括提供动力的舵机、相互啮合同步转动的主驱动曲柄和副驱动曲柄，所述手指模块包括远端夹取指节、近端转动指节、驱动连杆，所述主驱动曲柄及所述副驱动曲柄带动所述驱动连杆运动，从而驱动所述近端转动指节和远端夹取指节运动，实现自适应抓取；有益效果：本发明专利技术提供了一种单驱动自适应夹爪，只需一个传动结构、一个驱动装置，设计结构紧凑、简单，同时实现了不同形状物体的自适应抓取，有效解决了现有简单夹爪只能夹取特定形状，而自适应夹爪结构复杂、占用空间大、成本高、维护不方便的问题。

A single drive adaptive gripper

【技术实现步骤摘要】
一种单驱动自适应夹爪
本专利技术涉及机器人夹爪领域，尤其是一种单驱动自适应夹爪。
技术介绍
现有的工业夹爪大多采用末端平行的夹持方式，这种夹持方式抓持稳定、加工成本低，然而它们往往只能抓取特定种类的物体，自由度很少，夹持方式是一对一设立的，不能夹取其他种类的物品；为了解决这种问题，具有自适应抓持功能的夹爪应运而生。自适应机器人夹爪被设计地更加灵活，在抓持物体时，可以根据目标物体几何形状和所在位置的不同，进行平行抓持或包络抓持。平行抓持指的是在抓取小尺寸物体或者具有对立面的较大物体过程中，夹爪手指的末端指段保持平行进行抓持；包络抓持指的是用夹爪手指的多个指段包络目标物体，通过多点接触稳定地进行抓持。相应地，这些夹爪由于自由度和驱动器的增多，导致机械结构和控制系统变得更加复杂，刚度降低，抓取力变小，成本大幅增加。由此可知，目前市面上的机器人夹爪存在如下问题：要么末端抓取的装置多为平行抓取，只能夹取特定形状，无法适应多种形状的自适应抓取；要么就是通过多个驱动、多个传动、多个传感器、很复杂的结构实现自适应抓取，占用空间大、成本高、维护不方便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前市面上的机器人夹爪要么末端抓取装置多为平行抓取，只能夹取特定形状，无法适应多种形状的自适应抓取；要么就是通过多个驱动、多个传动、多个传感器、很复杂的结构实现自适应抓取，占用空间大、成本高、维护不方便；为了解决简化结构与自适应抓取之间存在冲突的问题，本专利技术提供了一种单驱动自适应夹爪，只需一个传动结构、一个驱动装置，结构紧凑简单，同时实现了不同形状物体的自适应抓取，有效的解决了现有简单夹爪只能夹取特定形状，自适应夹爪结构复杂、占用空间大、成本高、维护不方便的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括，舵机和两个驱动曲柄，两个所述驱动曲柄分别是主驱动曲柄、副驱动曲柄，所述舵机通过舵盘连接到所述主驱动曲柄，所述主驱动曲柄与所述副驱动曲柄啮合，所述副驱动曲柄的中心处设置长连接轴，将其固定到所述底座壳体内；两个所述手指模块以底座壳体平面法线方向对称安装，每一个所述手指模块包括，远端夹取指节、近端转动指节、驱动连杆，所述远端夹取指节包括指尖和指根连接部，所述指根连接部设有两组连接孔，连接轴通过两组所述连接孔分别转动铰接到所述近端转动指节和所述驱动连杆，所述近端转动指节的另一端通过销轴转动连接到所述底座壳体上，所述驱动连杆的另一端通过所述连接轴活动连接到所述驱动曲柄，所述驱动连杆的上部设置有固定座，下部设有V形状限位凸块；两个所述复位模块是两根弹簧构件，每个所述弹簧构件的一端固定连接到所述驱动连杆的所述固定座上，另一端固定连接到所述驱动曲柄上；在初始状态下，所述弹簧构件、所述驱动连杆、所述驱动曲柄组成限位结构，所述驱动连杆的所述限位凸块与所述驱动曲柄的齿槽相对应匹配，所述驱动连杆与所述驱动曲柄互相垂直，两个所述远端夹取指节处于竖直状态、互相平行；运行状态下，所述舵机带动所述主驱动曲柄转动，所述主驱动曲柄与所述副驱动曲柄啮合同步转动，所述主驱动曲柄及所述副驱动曲柄带动所述驱动连杆运动，从而驱动所述近端转动指节和远端夹取指节运动，实现自适应抓取。这样地设计，舵机提供动力传给相互啮合同步转动的主驱动曲柄和副驱动曲柄，所述主驱动曲柄及所述副驱动曲柄带动所述驱动连杆运动，从而驱动所述近端转动指节和远端夹取指节运动，实现自适应抓取，其中所述远端夹取指节只可以向内转动。结构简单、紧凑，手指模块灵活性高，不仅可以平行夹取规则形状地物体，还可以包络抓持圆柱形和其它不规则形状地物体，手指自适应性强。具体的，所述弹簧构件包括大塑料圆筒、小塑料圆筒、弹性元件，所述大塑料圆筒、小塑料圆筒互相套合在一起，所述弹性元件贯穿其中。这样地设计，提升了弹簧构件地稳定性，延长了其使用寿命。具体的，所述底座壳体，包括顶盖、底盖，所述顶盖与所述底盖固定连接在一起，形成空腔结构。具体的，所述长连接轴、所述连接轴的两端通过顶丝固定连接。具体的，所述弹性元件包括拉簧、扭簧。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种单驱动自适应夹爪技术方案，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括提供动力的舵机、相互啮合同步转动的主驱动曲柄和副驱动曲柄，所述手指模块包括远端夹取指节、近端转动指节、驱动连杆，所述主驱动曲柄及所述副驱动曲柄带动所述驱动连杆运动，从而驱动所述近端转动指节和远端夹取指节运动，实现自适应抓取；解决了目前市面上的机器人夹爪要么末端抓取装置多为平行抓取，只能夹取特定形状，无法适应多种形状的自适应抓取；要么就是通过多个驱动、多个传动、多个传感器、很复杂的结构实现自适应抓取，占用空间大、成本高、维护不方便，简单结构与灵活自适应抓取不可兼得的技术问题，达到只需一个传动结构、一个驱动装置、结构紧凑简单，同时能够实现了不同形状物体的自适应抓取的技术效果。本专利技术所述单驱动自适应夹爪，结构简单，成本低廉，传动效果稳定，夹取指节灵活。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的整体结构立体图(抓取物品为不规则形状)；图2是本专利技术所述驱动模块结构图；图3是本专利技术所述手指模块结构图；图4是本专利技术所述驱动连接杆结构图；图5-1是本专利技术所述驱动连接杆与所述主驱动曲柄连接效果图；图5-2是本专利技术所述驱动连接杆与所述副驱动曲柄连接效果图；图6是本专利技术所述远端夹取指节的结构图；图7是本专利技术所述弹簧构件的结构图；图8是本专利技术所述自适应夹爪抓取长方体形状产品效果图。图中：1.远端夹取指节；2.销轴；3.驱动连杆；4.近端转动指节；5.弹簧构件；6.舵机；7.主驱动曲柄；8.副驱动曲柄；9.底座壳体；10.连接轴；11.指尖；12.指根连接部；13.连接孔；31.固定座；32.限位凸块；51.大塑料圆筒；52.小塑料圆筒；53.弹性元件；91.长连接轴；A.抓持物品；B.所述驱动连杆与所述主驱动曲柄限位部分结构放大图；C.所述驱动连杆与所述副驱动曲柄限位部分结构放大图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括，舵机6和两个驱动曲柄，两个所述驱动曲柄分别是主驱动曲柄7、副驱动曲柄8，所述舵机6通过舵盘连接到所述主驱动曲柄7，所述主驱动曲柄7与所述副驱动曲柄8啮合，所述副驱动曲柄8的中心处设置长连接轴91，将其固定到所述底座壳体9内；两个所述手指模块以底座壳体9平面法线方向对称安装，每一个所述手指模块包括，远端夹取指节1、近端转动指节4、驱动连杆3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，其特征在于：/n所述驱动模块包括，舵机(6)和两个驱动曲柄，两个所述驱动曲柄分别是主驱动曲柄(7)、副驱动曲柄(8)，所述舵机(6)通过舵盘连接到所述主驱动曲柄(7)，所述主驱动曲柄(7)与所述副驱动曲柄(8)啮合，所述副驱动曲柄(8)的中心处设置长连接轴(91)，将其固定到所述底座壳体(9)内；/n两个所述手指模块以底座壳体(9)平面法线方向对称安装，每一个所述手指模块包括，远端夹取指节(1)、近端转动指节(4)、驱动连杆(3)，所述远端夹取指节(1)包括指尖(11)和指根连接部(12)，所述指根连接部(12)设有两组连接孔(13)，连接轴(10)通过两组所述连接孔(13)分别转动铰接到所述近端转动指节(4)和所述驱动连杆(3)，所述近端转动指节(4)的另一端通过销轴(2)转动连接到所述底座壳体(9)上，所述驱动连杆(3)的另一端通过所述连接轴(10)活动连接到所述驱动曲柄，所述驱动连杆(3)的上部设置有固定座(31)，下部设有V形状限位凸块(32)；/n两个所述复位模块是两根弹簧构件(5)，每个所述弹簧构件(5)的一端固定连接到所述驱动连杆(3)的所述固定座(31)上，另一端固定连接到所述驱动曲柄上；/n在初始状态下，所述弹簧构件(5)、所述驱动连杆(3)、所述驱动曲柄组成限位结构，所述驱动连杆(3)的所述限位凸块(32)与所述驱动曲柄的齿槽相对应匹配，所述驱动连杆(3)与所述驱动曲柄互相垂直，两个所述远端夹取指节(1)处于竖直状态、互相平行；/n运行状态下，所述舵机(6)带动所述主驱动曲柄(7)转动，所述主驱动曲柄(7)与所述副驱动曲柄(8)啮合同步转动，所述主驱动曲柄(7)及所述副驱动曲柄(8)带动所述驱动连杆(3)运动，从而驱动所述近端转动指节(4)和远端夹取指节(1)运动，实现自适应抓取。/n...

【技术特征摘要】
1.一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，其特征在于：
所述驱动模块包括，舵机(6)和两个驱动曲柄，两个所述驱动曲柄分别是主驱动曲柄(7)、副驱动曲柄(8)，所述舵机(6)通过舵盘连接到所述主驱动曲柄(7)，所述主驱动曲柄(7)与所述副驱动曲柄(8)啮合，所述副驱动曲柄(8)的中心处设置长连接轴(91)，将其固定到所述底座壳体(9)内；
两个所述手指模块以底座壳体(9)平面法线方向对称安装，每一个所述手指模块包括，远端夹取指节(1)、近端转动指节(4)、驱动连杆(3)，所述远端夹取指节(1)包括指尖(11)和指根连接部(12)，所述指根连接部(12)设有两组连接孔(13)，连接轴(10)通过两组所述连接孔(13)分别转动铰接到所述近端转动指节(4)和所述驱动连杆(3)，所述近端转动指节(4)的另一端通过销轴(2)转动连接到所述底座壳体(9)上，所述驱动连杆(3)的另一端通过所述连接轴(10)活动连接到所述驱动曲柄，所述驱动连杆(3)的上部设置有固定座(31)，下部设有V形状限位凸块(32)；
两个所述复位模块是两根弹簧构件(5)，每个所述弹簧构件(5)的一端固定连接到所述驱动连杆(3)的所述固定座(31)上，另一端固定连接到所述驱动曲柄上；
在初始状态下，所述弹簧构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超，叶伟，王志洋，
申请(专利权)人：常州市贝叶斯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32