柔性自適應欠驅動機器人手爪的製作方法

2023-05-26 15:20:41 1

專利名稱：柔性自適應欠驅動機器人手爪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機器人手爪，特別涉及一種柔性自適應欠驅動機器人手爪。
背景技術：
機器人手爪作為機器人關鍵零部件之一，它是機器人與環境相互作用的最後環 節和執行部件，其性能的優劣在很大程度上決定了整個機器人的工作性能。工業機器人的機械部分的設計是工業機器人設計的重要部分，雖然工業機器人不同於專用設備，它具有較強的靈活性，但是，要設計和製造萬能機器人是不現實的。不同應用領域的工業機器人機械系統設計的差異比工業機器人的其他系統設計上的差異大得多。用在工業上的機器人的手一般稱之為末端操作器，它是機器人直接用於抓取和握緊(吸附)專用工具(如噴槍、扳手、焊具、噴頭等)進行操作的部件，它具有模仿人手動作的功能，並安裝於機器人手臂的前端。在機器人手爪應用中，機器人的手一般由方向的手掌和節狀的手指組成。手指是直接與工件接觸的部件。收不鬆開和加緊工件，就是通過手指的張開和閉合來實現的。機器人的手部結構形式常取決於被夾持工件的形狀和特性。為了更好的抓取物體，需要手爪在抓取物體時具有一定的自適應性，欠驅動手爪裝置能夠更好的實現減輕機器人手部的控制難度，同時兼顧具有抓取不同形狀、尺寸物體的自適應性。同時雖然各種機器人手爪在各領域中已經廣泛的應用，但是企業不得不面臨一個問題，就是如何使得機器人手爪的結構更為簡單，成本更低。因此，設計機器人自適應欠驅動手爪具有非常重要的現實意義。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供了一種柔性自適應欠驅動機器人手爪，本實用新型可安裝於工業機器人的小手臂端部用來抓取工件，對抓取物體具有自適應性，結構簡單，控制難度及製造成本低。一種柔性自適應欠驅動機器人手爪，包括骨架、活動連接於骨架上的左手指和右手指，所述左手指位於骨架的左側，所述左手指上設置有左側孔；所述右手指位於骨架的右偵牝所述右手指上設置有右側孔；所述骨架上設置有和所述左側孔、右側孔同軸的通孔；所述左側孔、右側孔和通孔中設置有4隻滑動軸，即第一滑動軸、第二滑動軸、第四滑動軸、第三滑動軸；所述第一滑動軸、第二滑動軸、第四滑動軸、第三滑動軸的兩端設置有8隻壓緊彈簧，所述壓緊彈簧的兩個端面中，一個端面壓在滑動軸上，另一個端面壓在所述左手指或右手指上；所述左手指的左指尖和所述右手指的右指尖形成一定距離的開口度。本實用新型的進一步結構是優選地，所述骨架上的通孔和所述4隻滑動軸為間隙配合，所述左側孔、右側孔和所述4隻滑動軸之間具有較前者更大的配合間隙。優選地，所述左手指的左手指面和所述骨架的左骨架面相匹配；所述右手指的右手指面和所述骨架的右骨架面相匹配。[0010]優選地，為了進一步減小孔和所述滑動軸的滑動阻力，所述通孔裡面可以設置軸承，所述左側孔、右側孔裡面可以設置軸承。和傳統技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪依靠小手臂的動作以完成機器人手爪抓取工件的 動作，手爪能夠自動適應工件的大小，其手指的打開和閉合具有柔性，並產生穩定、均勻的抓取力，同時降低對控制系統的要求。

圖I是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在裝配狀態下的結構示意圖；圖2是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在拆裝狀態下的結構示意圖；圖3是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件過程中做動作演示的結構不意圖；圖4是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件過程中做動作演示的結構不意圖；圖5是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件後的結構示意圖。圖中I骨架，2左手指，3右手指，52第三滑動軸，5壓緊彈簧，49第一滑動軸，50第二滑動軸，51第四滑動軸，11手掌，12通孔，54右側孔，53左側孔，13左骨架面，14右骨架面，65右手指面，66左手指面，34右指尖，21左指尖，33右指環，22左指環，80工件。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細說明，但不構成對本實用新型的任何限制，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。如上所述，本實用新型提供了一種柔性自適應欠驅動機器人手爪，本實用新型可安裝於工業機器人的小手臂端部用來抓取工件，本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪依靠小手臂的動作以完成機器人手爪抓取工件的動作，手爪能夠自動適應工件的大小，其手指的打開和閉合具有柔性，並產生穩定、均勻的抓取力，同時降低對控制系統的要求。在本實施方式裡，以抓取圓柱形工件為例，描述本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪的工作過程和原理。以下首先描述本實用新型的結構組成。圖I是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在裝配狀態下的結構示意圖，圖2是本實用新型在拆裝狀態下的結構示意圖。柔性自適應欠驅動機器人手爪包括骨架I、活動連接於骨架I上的左手指2和右手指3，所述左手指2位於骨架I的左側，所述左手指2上設置有左側孔53 ;所述右手指3位於骨架I的右側，所述右手指3上設置有右側孔54 ；所述骨架I上設置有和所述左側孔53、右側孔54同軸的通孔12 ;所述左側孔53、右側孔54和通孔12中設置有4隻滑動軸，即第一滑動軸49、第二滑動軸50、第四滑動軸51、第三滑動軸52 ;所述第一滑動軸49、第二滑動軸50、第四滑動軸51、第三滑動軸52的兩端設置有8隻壓緊彈簧5，所述壓緊彈簧5的兩個端面中，一個端面壓在滑動軸上，另一個端面壓在所述左手指2或右手指3上；所述左手指2的左指尖21和所述右手指3的右指尖34形成一定距離的開口度。更具體地，所述骨架I上的通孔12和所述4隻滑動軸為間隙配合，所述左側孔53、右側孔54和所述4隻滑動軸之間具有較前者更大的配合間隙。更具體地，所述左手指2的左手指面66和所述骨架I的左骨架面13相匹配；所述右手指3的右手指面65和所述骨架I的右骨架面14相匹配。可替代地，為了進一步減小孔和所述滑動軸的滑動阻力，所述通孔12裡面可以設置軸承，所述左側孔53、右側孔54裡面可以設置軸承。 以下結合圖I至4，進一步描述本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪的工作過程和工作原理圖3是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件過程中做動作演示的結構示意圖。所述左手指2的左指尖21和所述右手指3的右指尖34形成一定距離的開口度。所述開口度的大小，應該能夠使得當手爪向所述工件I運動時，所述左手指2、右手指3能夠打得開。所述開口度太小的話，所述左手指2、右手指3不一定能夠打得開，或者需要非常費力，這樣當然會降低本實用新型的使用效果。所述左手指2的左指環22、所述右手指3的右指環33和所述工件80的外形相匹配。圖4是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件過程中做動作演示的結構示意圖。所述左指尖21、右指尖34接觸所述工件1，隨著手爪的進一步向所述工件80方向運動，所述開口度慢慢變大。由於所述開口度被所述工件80撐開而變大，所述左手指面66脫離所述左骨架面13，所述彈簧5被進一步壓縮，靠近所述工件80的所述彈簧5獲得更大的壓縮量；同樣地，所述右手指面65脫離所述右骨架面14。圖5是本實用新型柔性自適應欠驅動機器人手爪在抓取工件後的結構示意圖。所述彈簧5壓在所述左手指2和右手指3上，所述左手指2、右手指3向中心抱攏，使所述左手指2、右手指3和所述骨架I上的手掌11共同構成包容所述工件80的環形空間，並實現對所述工件80的穩定抓取。在本實用新型中，所述彈簧5的壓縮量可以隨不同大小的工件而進行自由變化，自動實現工件的大小。所述左手指2和右手指3的打開或者抱攏不需要複製的動作，只需要機器人的小手臂向工件方向運動即可，從而簡化控制系統的動作。所述彈簧5都處於壓縮狀態，受力性能良好，使其具有長久的使用壽命。最後，應當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限於上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種柔性自適應欠驅動機器人手爪，其特徵在於組成如下骨架、活動連接於骨架上的左手指和右手指，所述左手指位於骨架的左側，所述左手指上設置有左側孔；所述右手指位於骨架的右側，所述右手指上設置有右側孔；所述骨架上設置有和所述左側孔、右側孔同軸的通孔；所述左側孔、右側孔和通孔中設置有4隻滑動軸，即第一滑動軸、第二滑動軸、第四滑動軸、第三滑動軸；所述第一滑動軸、第二滑動軸、第四滑動軸、第三滑動軸的兩端設置有8隻壓緊彈簧，所述壓緊彈簧的兩個端面中，一個端面壓在滑動軸上，另一個端面壓在所述左手指或右手指上；所述左手指的左指尖和所述右手指的右指尖形成一定距離的開口度。
2.根據權利要求I所述的柔性自適應欠驅動機器人手爪，其特徵在於所述骨架上的通孔和所述4隻滑動軸為間隙配合，所述左側孔、右側孔和所述4隻滑動軸之間具有較前者更大的配合間隙。
3.根據權利要求I所述的柔性自適應欠驅動機器人手爪，其特徵在於所述左手指的左手指面和所述骨架的左骨架面相匹配；所述右手指的右手指面和所述骨架的右骨架面相匹配。
4.根據權利要求I所述的柔性自適應欠驅動機器人手爪，其特徵在於所述通孔裡面可以設置軸承，所述左側孔、右側孔裡面可以設置軸承。
專利摘要本實用新型涉及一種機器人手爪，特別涉及一種柔性自適應欠驅動機器人手爪。一種柔性自適應欠驅動機器人手爪，包括骨架、活動連接於骨架上的左手指和右手指，所述左手指位於骨架的左側，所述左手指上設置有左側孔；所述右手指位於骨架的右側，所述右手指上設置有右側孔；所述骨架上設置有和所述左側孔、右側孔同軸的通孔；所述左側孔、右側孔和通孔中設置有4隻滑動軸，所述滑動軸的兩端設置有8隻壓緊彈簧，所述壓緊彈簧的兩個端面中，一個端面壓在滑動軸上，另一個端面壓在所述左手指或右手指上。本實用新型手爪能夠自動適應工件的大小，其手指的打開和閉合具有柔性，並產生穩定、均勻的抓取力，同時降低對控制系統的要求。
文檔編號B25J15/08GK202367757SQ201120526260
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者餘勝東 申請人:餘勝東