[实用新型]基于四杆结构的二自由度机械手爪

说明书

技术领域

本实用新型提供一种基于四杆结构的二自由度机械手爪，尤其涉及一些工业场所、危险环境、对人类健康有损害的环境，替代人类完成特殊的工作。

背景技术

目前的机械手爪有两种，一种是曲柄滑块机构的，缺点是抓取目标的尺寸、形状受结构限制；第二种，单支点摇杆式，缺点为抓取目标时受夹紧力大小限制；第三种齿轮式，制造、组装精度要求高、结构复杂。

发明内容

发明目的：本实用新型提供一种基于四杆结构的二自由度机械手爪，其目的是解决以往的设备所存在的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于四杆结构的二自由度机械手爪，其特征在于：该手爪包括手爪和手腕，手爪设置在手腕上形成抓取结构；该手爪包括手掌和设置在手掌上的手指，手掌设置在手腕上，手掌包括手指、前指节和后指节；后指节的后端通过活动销轴设置在手掌上，前端通过活动销轴与手指的尾端连接；前指节的后端通过活动销轴与旋转滑块连接，前端通过活动销轴连接至手指上位于前端和尾端之间的位置；旋转滑块套在螺旋推杆上形成滚珠丝杠机构，螺旋推杆通过夹钳联轴器与手爪电机连接。

手掌与手腕内的旋转轴套连接，旋转轴套的底部设置有内齿，该内齿与内齿圈啮合，内齿圈与设置在夹钳减速器上的腕转齿轮啮合，夹钳减速器连接夹钳电机。

优点及效果：本实用新型提供一种基于四杆结构的二自由度机械手爪，解决机械手在制做、安装时结构复杂、不易控制成本的问题，其在抓取目标时能适应目标物的尺寸、形状，提高抓取稳定性，手爪部分结构简单，抓取灵活；手腕部分具有旋转灵活、旋转精度高等特点。

附图说明：

图1为本实用新型的机构示意图；

图2为图1的侧视图；

图中：1、电位器齿轮，2、电位器固定圈，3、深沟球轴承一4、电位器齿轮轴，5、手掌壁，6、夹钳电机，7、钳减速器，8、腕转齿轮，9、内齿圈，10、深沟球轴承二，11、电环座，12、电刷，13轴套，14、手掌壁一，15、手爪电机法兰，16、手掌，17、手指，18、前指节，19、手掌端盖，20、深沟球轴承三，21、螺旋推杆，22、旋转滑块，23、夹钳联轴器，24、销二，25、销一，26、摄像头罩、27、摄像头盖，28、手爪摄像头，29、后指节。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本实用新型涉及一种基于四杆结构的二自由度机械手爪，该手爪包括手爪和手腕，手爪设置在手腕上形成抓取结构；该手爪包括手掌16和设置在手掌16上的手指，手掌16设置在手腕上，手掌16包括手指17、前指节18和后指节29；后指节29的后端通过活动销轴设置在手掌16上，前端通过活动销轴与手指17的尾端连接；前指节18的后端通过活动销轴与旋转滑块22连接，前端通过活动销轴连接至手指17上位于前端和尾端之间的位置；旋转滑块22套在螺旋推杆21上形成滚珠丝杠机构，螺旋推杆21通过夹钳联轴器23与手爪电机连接。

手掌16与手腕内的旋转轴套13连接，旋转轴套13的底部设置有内齿，该内齿与内齿圈9啮合，内齿圈9与设置在夹钳减速器7上的腕转齿轮8啮合，夹钳减速器7连接夹钳电机6。

在螺旋推杆21的上部设置有深沟球轴承20，在螺旋推杆21的顶端设置有手掌端盖19。

本实用新型指节、手指、手掌通过销连接形成双摇杆机构，螺旋滑块22、指节18、手掌16通过销连接形成曲柄滑块机构，螺旋滑块22、螺旋推杆21、手爪电机形成滚珠丝杠机构，手爪电机通过丝杠机构、曲柄滑块机构、双摇杆机构形成了手爪抓取运动；

本实用新型使用时，夹钳电机6带动夹钳减速器7输出转动，通过腕转齿轮8与内齿圈9的啮合，进而带动轴套13与手掌16形成手腕关节的旋转运动。而当需要抓取时，手爪电机启动带动螺旋推杆21旋转，使其带动前指节18的后端向下运动，因为前指节18与后指节29及手指17是双摇杆机构，前指节18的前端就会带动手指17向内运动，完成抓取，当需要松开的时候，反向旋转手爪电机，使前指节18的后端向上运动，完成手指17向外运动，实现松开的动作。

本实用新型结构简单，控制可靠，运动性能好，使用方便。