一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具制造技术

本发明专利技术涉及机器人末端器械技术领域，具体公开了一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，包括上壳体和下壳体，所述下壳体内设置有勾取机构、驱动机构和吸附结构，所述上壳体与下壳体通过钢丝绳连接，所述上壳体上设置有末端接头用于将抓取工具连接至机械臂末端；所述下壳体内设置有触发开关，所述勾取机构的抓取端延伸出下壳体，所述吸附结构吸附在被动对接抓取机构上时触发所述触发开关，触发开关触发后驱动机构工作带动勾取机构与被动对接抓取机构对接抓取。本发明专利技术的优点是上壳体和下壳体采用钢丝绳柔性连接，增加了下壳体的自由度，所以无需机械臂精准定位，只需到达一定范围内就能进行对接。达一定范围内就能进行对接。达一定范围内就能进行对接。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具


[0001]本专利技术涉及机器人末端器械
，特别是一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具。

技术介绍

[0002]蒸发皿水分观测是科考作业的重要任务之一，同时要对蒸发皿进行称重测量；目前，对蒸发皿的观测还主要是人工作业，气象用蒸发皿在户外放置，没有准确的位置和姿态定位；科考机器人为移动式机器人搭载机械臂，而科考站地理条件又相对复杂，机器人与机械臂相对蒸发皿难以实现准确定位，气象用蒸发皿为圆柱状容器，体积大，且蓄水后重量大，同时为了科考需求在四周设置了防禽圈，机械臂难以采用常规的手爪进行抓取操作。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，包括上壳体和下壳体，所述下壳体内设置有勾取机构、驱动机构和吸附结构，所述上壳体与下壳体通过钢丝绳连接，所述上壳体上设置有末端接头用于将抓取工具连接至机械臂末端；所述下壳体内设置有触发开关，所述勾取机构的抓取端延伸出下壳体，所述吸附结构吸附在被动对接抓取机构上时触发所述触发开关，触发开关触发后驱动机构工作带动勾取机构与被动对接抓取机构对接抓取。
[0005]具体的，所述的勾取机构包括多个钩爪、提拉钩固定盘和传动块，所述下壳体内设置有一安装板，所述安装板上固定有提拉钩固定盘，所述提拉钩固定盘的底部固定有多个与钩爪对应的支座，多个所述钩爪的一端与对应的支座铰接，所述钩爪的另一端延伸出下壳体，所述传动块的个数与钩爪的个数对应，所述传动块的一端铰接在对应的钩爪的中部，所述传动块的另一端均铰接在一触发板上。
[0006]具体的，所述触发板与安装板之间设置有复位弹簧。
[0007]具体的，所述驱动机构包括电机和曲柄，所述电机固定在下壳体内，所述曲柄安装在电机的输出端，所述电机带动曲柄转动使曲柄抵接在触发板上下压触发板，以此带动钩爪绕与支座铰接处转动勾取被动对接抓取机构。
[0008]具体的，所述吸附结构为磁铁固定圈，所述磁铁固定圈为环形的结构，其固定在下壳体的底端端面上。
[0009]具体的，所述的触发开关为微动开关，所述微动开关的触发部延伸出下壳体的底端端面。
[0010]具体的，所述上壳体内设置有拉力传感器，所述拉力传感器固定在末端接头上，拉力传感器的工作端连接一连接头，所述连接头上设置有通孔，所述钢丝绳的一端形成环形
结构并套设在通孔上。
[0011]具体的，所述上壳体与下壳体之间固定有弹簧。
[0012]具体的，所述被动对接抓取机构包括抓取盘，所述抓取盘为圆环形结构，其端面设置有第二磁铁固定圈。
[0013]本专利技术具有以下优点：1.本专利技术提出了一种具有自动容差定位的钩爪式抓取工具，可以直接搭载在机械臂末端；在机械臂的辅助下，能够在一定位置、姿态误差范围内自动定位，完成机械臂末端与蒸发皿的对接，抓取过程中无需动力保持。
[0014]2.由于上壳体与下壳体采用钢丝绳柔性连接，增加了下壳体的自由度，所以无需机械臂精准定位，只需到达一定范围内，安装在下壳体上的磁铁固定圈和抓取盘的第二磁铁固定圈相互吸引，使得两机构自动吸合在一起。
[0015]3.该抓取工具，通过分别安置在机械臂末端抓取工具和蒸发皿的一对永磁体实现了工具与蒸发皿的自动定位和预对接；为了更好的提高误差适应性，抓取工具与机械臂末端采用钢丝绳柔性连接，并通过压缩弹簧实现初始姿态保持。
[0016]4.为了避免抓取过程中对机械臂产生弯矩载荷，在蒸发皿中间设置被动抓取机构，机械臂可以垂直提取，通过自带传感器直接称重，并在被动抓取机构周围设置了防禽网，不影响蒸发皿的性能。
[0017]5.采用对心三爪抓取机构，通过电机驱动三个钩爪旋转实现机械臂上的主动端和蒸发皿上的被动端连接，并在钩爪配合上设置一定的容差，在蒸发皿重力作用下实现可靠连接；称重结束后，蒸发皿与地面接触后，失去重力作用，钩爪在复位弹簧的作用下自动脱钩实现解锁；只需要电机提供抓取状态切换动力，其余提升过程不需要动力保持，节省能量。
附图说明
[0018]图1 为本专利技术的上壳体与下壳体连接结构示意图；图2 为本专利技术的下壳体内部结构示意图；图3 为图1中A处的放大结构示意图；图4 为本专利技术的被动对接抓取机构与蒸发皿的连接关系示意图；图5 为本专利技术的钩爪抓取抓取盘的结构示意图；图6 为图5中B处的放大结构示意图；图中：1
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蒸发皿，2
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钢带，3
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外圈防禽网，4
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内圈防禽网，5
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抓取盘，6
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第二磁铁固定圈，7
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拉杆，8
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固定块，9
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末端接头，10
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上壳体，11
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拉力传感器，12
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连接头，13
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钢丝绳，14
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下壳体，15
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磁铁固定圈，16
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提拉钩固定盘，17
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微动开关，18
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钩爪，19
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传动块，20
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支座，21
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触发板，22
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电机，23
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曲柄，24
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复位弹簧，25
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安装板，26
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弹簧。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通
常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0020]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，其特征在于：包括上壳体（10）和下壳体（14），所述下壳体（14）内设置有勾取机构、驱动机构和吸附结构，所述上壳体（10）与下壳体（14）通过钢丝绳（13）连接，所述上壳体（10）上设置有末端接头（9）用于将抓取工具连接至机械臂末端；所述下壳体（14）内设置有触发开关，所述勾取机构的抓取端延伸出下壳体（14），所述吸附结构吸附在被动对接抓取机构上时触发所述触发开关，触发开关被触发后使驱动机构工作带动勾取机构与被动对接抓取机构对接抓取。2.根据权利要求1所述的一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，其特征在于：所述的勾取机构包括多个钩爪（18）、提拉钩固定盘（16）和传动块（19），所述下壳体（14）内设置有一安装板（25），所述安装板（25）上固定提拉钩固定盘（16），所述提拉钩固定盘（16）的底部固定有多个与钩爪（18）对应的支座（20），多个所述钩爪（18）的一端与对应的支座（20）铰接，所述钩爪（18）的另一端延伸出下壳体（14），所述传动块（19）的个数与钩爪（18）的个数对应，所述传动块（19）的一端铰接在对应的钩爪（18）的中部，所述传动块（19）的另一端均铰接在一触发板（21）上。3.根据权利要求2所述的一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，其特征在于：所述触发板（21）与安装板（25）之间设置有复位弹簧（24）。4.根据权利要求3所述的一种具有自动容差定位的钩爪式机械臂末端抓取工具，其特征在于： 所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐术锋，赵国庆，刘玉斌，周朋飞，郭世杰，张学炜，赵杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：