System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手制造技术_技高网
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一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手制造技术

技术编号:40702462 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-22 11:01
本发明专利技术公开了一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手,包括机架以及设于机架上的双稳态机构和复位机构;双稳态机构包括夹爪、拉力弹簧和弹力绳;两夹爪分别绕销轴转动安装于机架相对的两侧,两夹爪相对的表面上均设有L形臂,两L形臂分别与拉力弹簧的两端连接;多根弹力绳的两端均分别与两夹爪的周侧连接;在两夹爪未受外力作用时处于张开稳态,拉力弹簧用于维持稳定;在两夹爪受到外力作用时,拉力弹簧逐渐弯曲直至稳态切换,夹爪进入闭合稳态;复位机构用于对两L形臂施加推力,以使两夹爪复位至张开状态;此方案在使用过程中,无需外界能量源控制两夹爪的收拢夹持,从而切实解决了现有机械手必须依赖有源驱动装置进行夹持操作的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械手的,特别涉及一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手


技术介绍

1、目前,机器人技术的基础研究日益趋于成熟,并广泛应用于航空航天、工业生产、食品加工等诸多领域。然而,作为机器人领域典型案例的机械抓手还存在一些尚未解决的问题。例如:机械抓手的抓取动作实现依赖电机等电子设备的驱动,由于机械润滑等不可避免的情况,导致此类机械抓手可能对操作环境造成一定形式的污染,制约了其在医药、食品加工等领域的广泛应用。然而,作为替代人工操作的主流形式,机械抓手在生产线上的功能是不可或缺的。因此,提出一种不依赖任何驱动装置的无源多功能机械抓手以应对目前的挑战是具有十分重要意义的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手,以解决现有机械手必须依赖有源驱动装置进行夹持操作的问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手,包括机架以及设于所述机架上的双稳态机构和复位机构;所述双稳态机构包括夹爪、拉力弹簧和弹力绳;两所述夹爪分别转动安装于所述机架相对的两侧,两所述夹爪相对的表面上均设有l形臂,两所述l形臂分别与所述拉力弹簧的两端连接,以使当两所述夹爪张开时,所述拉力弹簧置于两所述l形臂包围的空间内;所述弹力绳为多根,多根所述弹力绳的两端均分别与两所述夹爪的周侧连接;在两所述夹爪未受外力作用时,所述拉力弹簧用于维持两所述夹爪的张开状态;在两所述夹爪受到外力作用时,所述拉力弹簧用于驱动所述夹爪闭合,多根所述弹力绳用于维持夹持过程不发生偏移;所述复位机构用于对两所述l形臂施加推力,以使两所述夹爪复位至张开状态。

3、在其中一个实施例中,所述机架远离所述双稳态机构的一侧设有多个安装通孔。

4、在其中一个实施例中,两所述夹爪上均设有条型槽,两所述条型槽分别与两所述夹爪之间形成钝角夹角;所述机架相对的两侧均设有插销,两所述插销分别穿过两所述条型槽,两所述插销分别为两所述夹爪的转动轴。

5、在其中一个实施例中,两所述l形臂包括相互垂直连接的长臂段和短臂段,两所述夹爪相对的表面分别连接有所述长臂段,两所述短臂段分别往相对的所述长臂段延伸布置,且两所述短臂段之间连接有所述拉力弹簧。

6、在其中一个实施例中,所述复位机构包括按钮、推杆、推板和压力弹簧;所述按钮和所述双稳态机构分别设于所述机架相对的两侧;所述推杆的一端与所述按钮连接,所述推杆的另一端穿过所述机架连接有所述推板;所述推板置于与两所述l形臂相对处;所述压力弹簧套于所述推杆外,且所述压力弹簧压缩于所述按钮与所述机架之间。

7、在其中一个实施例中,所述复位机构还包括石墨导轨,所述石墨导轨套于所述推杆外。

8、本专利技术的有益效果如下:

9、由于在两所述夹爪未受外力作用时,所述夹爪处于双稳态中的张开稳态,所述拉力弹簧用于维持两所述夹爪的张开状态,所以此时可以控制两夹爪在张开的状态移动至需要进行夹持的位置;又由于在两所述夹爪受到外力作用时,所述拉力弹簧逐渐弯曲并且伸长,当伸长量超过临界值时将触发稳态切换机制,所述夹爪进入双稳态中的闭合稳态,由于稳态切换过程耗时短,变形大的特点,所述夹爪可以在该过程中实现快速闭合抓取;,所以通过控制两夹爪进行移动,使得夹爪与待夹持物产生触碰,两夹爪便会自动收拢夹持需要夹持的物件;在此过程中,无需外界驱动装置做为能量源控制两夹爪的收拢夹持,从而切实解决了现有机械手必须依赖有源驱动装置进行夹持操作的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种基于双稳态机制的无源多功能机械抓手,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的无源多功能机械抓手,其特征在于,

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【专利技术属性】
技术研发人员:吴嘉宁杨昊赵郁文王吉蔡建南马克张捷
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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