[发明专利]一种协同动作的夹爪夹持机构及其机器人

说明书

本发明涉及一种协同动作的夹爪夹持机构，其包括有固定板、夹爪、驱动装置和连接器固定座，所述连接器固定座固定在所述固定板上，所述夹爪的一端设置有夹持部，所述夹爪远离夹持部的一端与连杆铰接，所述夹爪和连杆设置有两对，所述夹爪在其中部位置还与从动板铰接，所述连杆远离所述夹爪的一端与主动板铰接，所述主动板与从动板之间设置有弹性元件，所述弹性元件给予所述主动板与从动板相互远离的作用力；当所述驱动装置驱使所述主动板远离/靠近所述从动板时，所述夹爪相对聚拢/分离。本发明涉及还涉及一种机器人。本发明解决了夹爪及其机器人在夹持过程中的瞬间冲击问题。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种协同动作的夹爪夹持机构及其机器人。

背景技术

随着机器人研究的深入和各方面需求的增长，机器人的应用领域在不断扩大，用于危险环境作业、海洋资源探测、核能利用、军事侦察以及空间探测的特种机器人不断呈现。在机器人获得巨大发展的同时，机器人关键部件之一的机器人手爪也获得了长足的进步。目前，机械手的传动方式主要有腱传动(钢丝绳、绳索等)和连杆传动。

腱具有抗拉强度高和质量轻的特点，容易实现多自由度和远距离动力传输，空间占用少，成本低，是一种零回差的柔顺传动方式。但是，腱本身的刚度有限，位置精度不易控制，使用时需要一定的预紧力，容易与其它零部件产生摩擦，另外，腱的布局容易产生力矩和运动的耦合，这些因素都增加了手爪抓取控制的难度。

另外一类是采用连杆的传动方式，其特点是采用平面连杆机构传动，优点是刚度好、出力大、负载能力强、加工制造容易和能获得较高的精度，构件之间的接触可以依靠几何封闭来实现，能够较好实现多种运动规律和运动的轨迹的要求，但是设计复杂。

目前存在着使用连杆传动的机械手爪，用于将连接器插入目标对接口，连杆传动驱动的夹爪用于保证机械手爪相对目标对接口固定，以使得插接动作的顺利进行，然而连杆传动刚度足够而柔性不足，夹爪夹持过程中容易产生瞬间的冲击，不利于插接动作的顺利进行及机械手爪的长久使用，因此需要对该问题进行研究解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于解决夹爪在夹持过程中的瞬间冲击问题，以及如何使得机器人的夹爪具有防止瞬间冲击的功能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种协同动作的夹爪夹持机构，包括有固定板、主动板、从动板、夹爪、连杆、驱动装置和连接器固定座，所述连接器固定座固定在所述固定板上，所述夹爪的一端设置有夹持部，所述夹爪远离夹持部的一端与所述连杆铰接，所述夹爪和连杆设置有两对，所述夹爪在其中部位置还与所述从动板铰接，所述连杆远离所述夹爪的一端与所述主动板铰接，所述主动板与从动板之间设置有弹性元件，所述弹性元件给予所述主动板与从动板相互远离的作用力；当所述驱动装置驱使所述主动板远离/靠近所述从动板时，所述夹爪相对聚拢/分离。

在一种优选的实施方式中，所述弹性元件为压缩弹簧。

在一种优选的实施方式中，还包括有扭簧，所述扭簧的一端抵持在从动板上，所述扭簧的另一端抵持在所述夹爪上，所述扭簧给予所述夹爪一个趋于合拢的弹性回复力。

在一种优选的实施方式中，还包括有固定架，所述固定架的一端与固定板锁接，所述连接器固定座固定在所述固定架的另一端的顶板上。

在一种优选的实施方式中，所述连接器固定座与顶板之间还设置有压力传感器。

在一种优选的实施方式中，所述驱动装置包括有丝杆螺母组件和驱动元件，所述丝杆螺母组件包括有丝杆和螺母，所述丝杆的两端分别与所述固定板和顶板转动连接，所述螺母固定在所述主动板上，所述驱动元件可驱使所述丝杆转动。

在一种优选的实施方式中，所述驱动元件为步进电机。