[发明专利]一种分离动作的卡爪夹持机构及其机器人

说明书

本发明涉及一种分离动作的卡爪夹持机构，其包括有卡爪、连杆、固定板、主动板、从动板、连接器固定座和驱动装置，所述卡爪的一端与所述连杆铰接，所述卡爪远离所述连杆的一端设置有夹持部，所述卡爪在其中部位置与所述从动板铰接，所述连杆远离所述卡爪的一端与所述固定板铰接，所述从动板与主动板弹性连接，所述连接器固定座固定在所述主动板上，所述卡爪和连杆设置有两对，当所述驱动装置驱使所述主动板远离/靠近所述固定板时，所述卡爪相对聚拢/分离；当所述卡爪受外力冲击时，所述主动板可相对所述从动板发生弹性运动。本发明还涉及机器人。本发明解决了卡爪在夹持过程中的瞬间冲击问题，以及使得机器人的卡爪具有防止瞬间冲击的功能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种分离动作的卡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，连杆传动驱动的卡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，卡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，在于解决卡爪在夹持过程中的瞬间冲击问题，以及如何使得机器人的卡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：

一种分离动作的卡爪夹持机构，包括有卡爪、连杆、固定板、主动板、从动板、连接器固定座和驱动装置，所述卡爪的一端与所述连杆铰接，所述卡爪远离所述连杆的一端设置有夹持部，所述卡爪在其中部位置与所述从动板铰接，所述连杆远离所述卡爪的一端与所述固定板铰接，所述从动板与主动板弹性连接，所述连接器固定座固定在所述主动板上，所述卡爪和连杆设置有两对，当所述驱动装置驱使所述主动板远离/靠近所述固定板时，所述卡爪相对聚拢/分离；当所述卡爪受外力冲击时，所述主动板可相对所述从动板发生弹性运动。

在一种优选的实施方式中，所述从动板和主动板之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧套接在螺栓上，所述从动板和主动板均串接在所述螺栓上并可分别沿所述螺栓滑动。

在一种优选的实施方式中，还包括有支撑架，所述支撑架固定在所述主动板上，所述连接器固定座通过压力传感器固定在所述支撑架上。

在一种优选的实施方式中，所述连接器固定座上设置有漏斗状的包裹框，所述支撑架的顶板在对应所述包裹框处开有通孔。

在一种优选的实施方式中，还包括有固定架，所述固定架固定在所述固定板上，所述驱动装置包括有丝杆螺母组件和驱动元件，所述丝杆螺母组件的丝杆分别与所述固定板以及所述固定架的上板转动连接，所述丝杆螺母组件的螺母与主动板固定连接，所述驱动元件可驱动所述丝杆转动。

在一种优选的实施方式中，所述驱动元件为步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器与所述丝杆固定连接，所述步进电机通过支撑座固定在所述固定板上。