配药机器人的机械手爪制造技术

一种配药机器人的机械手爪，包括：机架；双螺纹丝杠，可转动地设于机架上，双螺纹丝杠的两端分别设有螺纹部，并且螺纹部的螺纹旋向相反；左手指及右手指，分别与双螺纹丝杠的两个螺纹部相配合，双螺纹丝杠转动，而带动左手指与右手指相向或背向移动；电机，其旋转轴带动双螺纹丝杠转动；编码器，用于检测电机的旋转轴的旋转位置；手爪控制器，与电机及编码器连接，用于控制电机转动及处理编码器反馈的信号；其中，左手指及右手指均设有楔形槽，左手指的楔形槽与右手指的楔形槽相对应，以将药瓶夹持于左手指的楔形槽与右手指的楔形槽共同形成的夹持空间内。上述机械手抓具有尺寸测量、自适应、自动定心、抓取力可控的功能。

【技术实现步骤摘要】
配药机器人的机械手爪
本专利技术涉及一种夹持机构，特别是涉及一种配药机器人的机械手爪。
技术介绍
目前，在配药机器人中，需要机械手爪抓取安瓿瓶、西 林瓶、注射器、输液袋等，在各个配药工位之间进行操作，由于各种药瓶、药具规格繁多，种类复杂等原因，需要操作机械手具有以下功能( I)自适应功能，机械手爪能够适应各种大小不一药瓶，实现不管对于大药瓶还是小药瓶，都能够对其进行可靠抓取。(2)自动定心功能，即使药瓶摆放位置有较大误差，也能够在抓住药瓶的时候，使得药瓶自动定心，使得不管药瓶是大是小，抓取后，其中心都在同一位置。(3)抓取力可控，由于药瓶一般由玻璃构成，易碎，这就要求机械手爪的抓取力可控，避免抓取过程中玻璃药瓶的破碎(力过大)或者抓不稳(力过小)。(4)尺寸测量功能，能够在实现抓取的同时，测出药瓶的直径。传统的机械手爪，有的具有自适应功能，能够实现抓取各种大小不一的药瓶；有的具有自动定心功能，能够实现抓取后，其中心都在同一位置；有的能够对抓取力进行控制，避免抓取过程中玻璃药瓶的破碎(力过大)或者抓不稳(力过小)；但没有一种机械手爪，能够同时具有上述的四个功能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有尺寸测量、自适应、自动定心、抓取力可控功能的机械手爪，可实现了对各种大小药瓶的可靠抓取。一种配药机器人的机械手爪，其特征在于，包括机架；双螺纹丝杠，可转动地设于所述机架上，所述双螺纹丝杠的两端分别设有螺纹部，并且螺纹部的螺纹旋向相反；左手指及右手指，分别与所述双螺纹丝杠的两个螺纹部相配合，所述双螺纹丝杠转动，而带动所述左手指与所述右手指相向或背向移动；电机，其旋转轴带动所述双螺纹丝杠转动；编码器，用于检测所述电机的旋转轴的旋转位置；及手爪控制器，与所述电机及编码器连接，用于控制所述电机转动及处理所述编码器反馈的信号；其中，所述左手指及右手指均设有楔形槽，所述左手指的楔形槽与所述右手指的楔形槽相对应，以将药瓶夹持于所述左手指的楔形槽与所述右手指的楔形槽共同形成的夹持空间内。相较于传统的配药机器人的机械手爪，上述机械手爪至少具有以下优点(I)左、右手指上设有楔形槽，当物品与左手指与右手指的楔形槽的槽壁都接触后，左手指与右手指的合力会继续推动物品向抓取中心点移动，直至物品到达抓取中心点，实现物品在抓取过程中的自适应、自动定心。( 2 )由于采用编码器检测电机的旋转轴的转动位置，在机械手爪的标定完成后，在以后的抓取过程中，只要得到编码器反馈值数值，就可以推算出所抓取的药瓶的直径，从而实现尺寸测量的功能。(3)由于通过电机驱动双螺纹丝杠转动，电机的输入电流由 手爪控制器控制，因而可以通过控制电机的输入电流大小来改变电机的输出力矩的大小，从而得到适中的夹紧力，保证物品的可靠抓取，避免抓取过程中玻璃药瓶等的破碎(力过大)或者抓不稳(力过小)，进而实现抓取力控制功能。在其中一个实施例中，所述机架为矩形框体结构，所述双螺纹丝杠的两端分别可转动地穿过所述机架的相对两侧。在其中一个实施例中，所述机架的另一侧边设有缺口，所述左手指及右手指均包括滑块，镶嵌有螺母，所述螺母套设于所述双螺纹丝杠的螺纹部上；及夹持部，设于所述滑块的一侧，并位于所述机架的缺口处，所述夹持部设有两个所述楔形槽。在其中一个实施例中，还包括上壳及下壳，所述上、下壳分别盖设于所述机架的开口两侧，以使所述上、下壳与所述机架共同形成一个封闭的容置腔，所述电机及滑块收容于所述容置腔内。在其中一个实施例中，所述夹持部的中部设有镂空部。在其中一个实施例中，所述楔形槽为V形、等腰梯形或抛物线。在其中一个实施例中，，还包括传动机构，所述传动机构设于所述双螺纹丝杠的一端，所述电机的旋转轴通过所述传动机构带动所述双螺纹丝杠转动。在其中一个实施例中，所述传动机构为齿轮副、同步带轮副或链轮副。在其中一个实施例中，所述传动机构为齿轮副，其包括相互啮合的大、小齿轮，其中，所述小齿轮安装在所述电机的旋转轴上，所述大齿轮安装在所述双螺纹丝杠的一端。在其中一个实施例中，还包括两个导轨，所述两个导轨设于所述机架上，并且与所述双螺纹丝杠平行设置，所述双螺纹丝杠位于所述两个导轨之间；所述两个导轨的中部穿过所述左、右手指，并且两端固定，以使所述左、右手指沿所述两个导轨可滑动。附图说明图I为本专利技术实施方式的配药机器人的机械手爪的立体图；图2为图I所示的机械手爪的分解图；图3为图I所示的机械手爪的抓取物品时的自适应、自动定心过程的示意图；图4为图I所示的机械手爪实现尺寸测量功能时的示意图；图5为图I所示的机械手爪的抓取物品时的抓取力与电机转矩的关系图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于 本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图I及图2，本专利技术实施方式的配药机器人的机械手爪100，用于抓取安瓿瓶、西林瓶、注射器、输液袋等。机械手爪100包括机架110、双螺纹丝杠120、左手指131、右手指133、电机140、编码器150、及手爪控制器(图未标)。机架110用于承载双螺纹丝杠120、左手指131、右手指133及电机140等。左手指131及右手指133用于夹持安瓿瓶、西林瓶、注射器、输液袋等。电机140用于驱动双螺纹丝杠120转动，双螺纹丝杠120用于带动左手指131与右手指133移动，以改变左手指131与右手指133之间的夹持间距。手爪控制器作为编码器150及电机140的控制装置。具体在本实施方式中，机架110为矩形框体结构，即，机架110包括四个侧板，四个侧板的端部固定连接起来，以围成矩形的框体。机架110的另一侧边设有缺口 111。当然，机架110不限于为矩形框体结构，也可为其他形状的结构。双螺纹丝杠120可转动地设于机架110上。双螺纹丝杠120的两端分别设有螺纹部，并且螺纹部的螺纹旋向相反。换句话说，双螺纹丝杠120为双头丝杠，一段为左旋，另一段为右旋。具体在本实施方式中，双螺纹丝杠120的两端分别可转动地穿过机架110的相对两侧；双螺纹丝杠120的安装方式为简支，一端为一对角接触轴承，一端为一对深沟球轴承。左手指131及右手指133，分别与双螺纹丝杠120的两个螺纹部相配合，双螺纹丝杠120转动，而带动左手指131与右手指133相向或背向移动。其中，左手指131及右手指133分别设有楔形槽131a、133a，左手指131的楔形槽131a与右手指133的楔形槽133a相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配药机器人的机械手爪，其特征在于，包括：机架；双螺纹丝杠，可转动地设于所述机架上，所述双螺纹丝杠的两端分别设有螺纹部，并且螺纹部的螺纹旋向相反；左手指及右手指，分别与所述双螺纹丝杠的两个螺纹部相配合，所述双螺纹丝杠转动，而带动所述左手指与所述右手指相向或背向移动；电机，其旋转轴带动所述双螺纹丝杠转动；编码器，用于检测所述电机的旋转轴的旋转位置；及手爪控制器，与所述电机及编码器连接，用于控制所述电机转动及处理所述编码器反馈的信号；其中，所述左手指及右手指均设有楔形槽，所述左手指的楔形槽与所述右手指的楔形槽相对应，以将药瓶夹持于所述左手指的楔形槽与所述右手指的楔形槽共同形成的夹持空间内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉成，胡颖，张楠，张朋，张建伟，张俊，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：