[发明专利]机械手爪及具有该机械手爪的机器人

说明书

本发明公开了一种机械手爪及具有该机械手爪的机器人，包括手爪主体（1）、舵机（2）、第一爪（3）和第二爪（4）；舵机固定安装在手爪主体（1）内；第一爪固定连接在手爪主体（1）上；舵机的输出轴（202）上连接有连接件（7），连接件上设有连接轴（8），第二爪（4）转动连接在连接轴（8）上，连接轴（8）还安装有扭簧（9），扭簧（9）的一端与连接件（7）连接，扭簧（9）的另一端与第二爪（4）连接；舵机（2）运行带动第二爪（4）与第一爪（3）开或合。该机械手爪抓取效果好、与人交互安全性高、稳定性好且较容易匹配到机器人上。该机器人的机械手爪抓取效果好、与人交互安全性高、稳定性好且较容易匹配。

技术领域

本发明涉及一种智能机器人技术领域，更确切地说涉及一种机械手爪及具有该机械手爪的机器人。

背景技术

机器人手爪是可以实现类似人手功能的机器人部件。机器人手爪是用来握持工件或工具的部件，是重要的执行机构之一。根据机器人所握持的工件形状不同，手爪可以分为多种类型，主要可分为三类：机械手爪，又称为机械夹钳，包括2指、3指和变形指；特殊手爪，包括磁吸盘、焊枪等；通用手爪，包括2指到5指。其中2指的机械手爪使用较为广泛。目前市面上常见的机械手爪，主要是通过舵机、电机及丝杠、连杆结构，通过调整运动位置，达到抓取的功能。上述现有技术的机械手爪存在以下缺陷：

（1）同样尺寸、但重量不同的物体，抓取效果不好。原因是无论是电机还是结构，均为刚性，物体也是刚体，两个刚体接触，相当于“硬”碰“硬”，产生的力就是固定的，所有重量不同的物体，抓取效果不好。

（2）与人交互及安全性差。原因是由于实现原理是通过位移，固定到位，所有在与人交互时，会出现卡死、反馈不及时、对用户造成伤害，安全性差。

（3）稳定性差，电机及设备要求高。原因是为了实现抓取目的，导致结构复杂，将其他方位的转动进行方向变化，可以明显的看出，以上两种结构上都存在一定的缺陷，无法保证产品的稳定性，并且由于抓取的力根源在于电机提供，即电机堵转锁死，对电机本身性能要求高，寿命大大减少。

（4）不适用于机器人。原因是由于结构复杂，尺寸要求、电机要求，导致整体大小无法匹配给类型的机器人，特别是小型人形机器人。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种机械手爪，该机械手爪抓取效果好、与人交互安全性高、稳定性好且较容易匹配到机器人上。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的机械手爪，包括手爪主体、舵机、第一爪和第二爪；所述的舵机固定安装在所述的手爪主体内；所述的第一爪固定连接在所述的手爪主体上；所述的舵机的输出轴上连接有连接件，所述的连接件上设有连接轴，所述的第二爪转动连接在所述的连接轴上，所述的连接轴还安装有扭簧，所述的扭簧的一端与所述的连接件连接，所述的扭簧的另一端与所述的第二爪连接；所述的舵机运行带动所述的第二爪与第一爪开或合。

采用以上结构后，本发明的机械手爪，与现有技术相比，具有以下优点：

由于本发明的机械手爪的连接轴上安装有扭簧，舵机转动给连接件提供相同的初始力和扭矩，在扭簧位置这个力和扭矩进行储存和转换，使得机械手爪可以抓取轻的物体，也可以抓取重的物体。并且由于扭簧的存在，使得舵机输出可以很稳定，不会出现因大扭矩导致舵机高负荷工作减少寿命和破坏稳定性。并且，这种立刻调节，对于产品的安全性具有很好的提升，特别是与人的交互。

作为改进，所述的手爪主体包括固定架，所述的舵机固定安装在所述的固定架内。

作为改进，所述的固定架上固定连接有安装盖，所述的第一爪固定连接在所述的安装盖的端部上。