[实用新型]一种平稳易控的抓取机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种平稳性好的抓取机械手。

背景技术

目前，随着空间机构学与机电控制技术的发展，以串联、并联机器人为代表的各类机器人在工业自动化中已获得广泛应用；同时，随着人类活动空间的不断延伸，面向危险条件和极端环境的机器人技术也正在成为研究热点。

在工业自动化以及在危险条件和极端环境下使用的机器人，一般须依据机器人运动学正解或逆解，通过软件算法，控制伺服电机驱动原动件，实现末端执行器按照预期的轨迹运动，最终以确定的姿态到达其工作位置点，进而通过其末端执行器上配备的专设机构完成其功能任务，这里，末端执行器上配备的专设机构依据任务不同而异，具有非标准化的特点。然而，现有末端执行器中的机械手抓取装置，主要技术难点在于如何解决抓取动作的平稳性、抓取力的可控性问题。因传统齿轮驱动必伴随振动，若用作抓取装置有抓取力振幅波动大、抓取过程平稳性差的缺陷，在实际抓取过程中，因抓取对象的材质各异，对机械抓取装置的抓取力要求也不同。因此，最大限度地提高机械手抓取性能，是机械手驱动技术的首要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种平稳易控的抓取机械手，解决现有机械手在移动过程中振动大，抓取稳定性差的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种平稳易控的抓取机械手，至少包括2个沿圆周方向设置的机械手指，所述的机械手指包括销轴活动连接的指根部和指端部；还包括与驱动源连接做旋转运动的圆弧槽凸轮及燕尾槽凸轮。

所述指根部的底部设置有燕尾结构及限位销，所述燕尾槽凸轮上设置有一组与燕尾结构相配合的燕尾槽，在燕尾槽的底部设置有条形孔；所述圆弧槽凸轮上设置有一组圆弧槽，所述限位销穿过条形孔置于圆弧槽内。

为减小指根部的振动对指端部的影响，所述燕尾槽凸轮上设置有一组关节支架，所述指根部、燕尾结构及限位销均固定设置在关节支架上；在关节支架与指端部间设置有柱塞式液压缸。

为检测被抓取物件的受力大小，方便柱塞式液压缸进行调整，所述指端部与抓取物接触的内接触面上设置有弹性片，在弹性片的背面设置有用于检测弹性片变形程度的压力应变片。

为感知被测物体各方向的受力大小，方便对跟关节的移动量进行调整，所述圆弧槽凸轮的下方还设置有用于检测被抓取物体各方向受力的六维力传感器。

为方便与机械臂对接，所述六维力传感器的下方连接设置有下连接法兰，所述驱动源固定在下连接法兰上；还设置有与机械臂连接的安装法兰面，安装法兰面与下连接法兰间设置有一组连接螺杆。

优选的，所述机械手指设置有3个。所述圆弧槽的设置有3个，且在圆弧槽凸轮上沿圆周方向均匀设置，3个圆弧槽的弧度相同；所述燕尾槽凸轮上沿圆周方向均匀设置有3个燕尾槽，燕尾槽沿燕尾槽凸轮的半径方向设置。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过燕尾槽凸轮、柱塞式液压缸及弹性片的一整套结构设计成功地解决了抓取不稳定、振动冲击大、抓取力难控制的关键问题。所述燕尾槽凸轮通过燕尾槽结构将圆弧槽凸轮的旋转运动分解成指根部的直线运动，提高了运动的平稳性，实现了机械手关节支架大范围的开合。所述柱塞式液压缸能够减小甚至中断关节支架振动对指端部的冲击，提高指端部的稳定性，与刚性连杆相比，柱塞式液压缸可动部件可调节行程，抗冲力性能强。所述弹性片能够时时感知被抓取物的受力情况，从而调节柱塞式液压缸的行程对抓取力进行调整。多手指、多关节液压驱动机械手的根关节和指关节驱动器的特殊设计，有结构紧凑、抓取平稳性好，抓取力大小灵活可控等特点，满足了机械手体积小型化、重量轻、抓取平稳和控制性能优的特殊要求。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的中圆弧槽凸轮的立体结构示意图。

图3为本实用新型中关节支架的立体结构示意图。

图4为本实用新型中燕尾槽凸轮正面结构的示意图。

图5为本实用新型中燕尾槽凸轮背面结构的示意图。

图6为本实用新型中柱塞式液压缸的剖视图。

图7为本实用新型中指端部的结构示意图。

图8为本实用新型中上连接法兰的结构示意图。