[发明专利]一种机械手和手爪一体化的机构

权利要求书

1.一种机械手和手爪一体化的机构，包括固定平台(9)和动平台(8)，并联连接在固定平台(9)和动平台(8)之间的三条主驱动支链；其特征在于，还包括设置在主驱动支链上的手爪驱动机构、设置在动平台(8)上的手爪(15)和扭簧(14)；

所述三条主驱动支链的结构相同，包括第一驱动电机(10)、第一减速器(11)、主动臂(2)和从动臂组件，并依次相连；所述主动臂(2)一端通过转动副与固定平台(9)连接，主动臂(2)的另一端与从动臂组件相连；所述从动臂组件与动平台(8)相连；所述第一驱动电机(10)、第一减速器(11)固定在固定平台(9)上，所述第一驱动电机(10)通过第一减速器(11)驱动主动臂(2)转动并通过从动臂组件带动与之相连的动平台(8)平移运动；

所述从动臂组件包括上连杆(6a)、下连杆(6b)以及并联连接在上连杆(6a)和下连杆(6b)之间的两根连接杆；所述两根连接杆的两端分别与上连杆(6a)和下连杆(6b)铰接，形成四边形机构；所述上连杆(6a)和下连杆(6b)的长度相等；两根连接杆的长度相等；所述主动臂(2)与上连杆(6a)中间相连，所述动平台(8)与从动臂组件中下连杆(6b)的中间相连；所述上连杆(6a)的轴线与主动臂(2)转动副轴线平行；

所述手爪驱动机构，包括第二驱动电机(12)、第二减速器(13)、驱动臂(1)、拉杆(3)、第一摆动杆(4)、从动连杆(5)、第二摆动杆(7)；所述第二驱动电机(12)和第二减速器(13)固定在固定平台(9)上；所述驱动臂(1)的一端通过转动副与固定平台(9)连接，所述第二驱动电机(12)通过第二减速器(13)驱动驱动臂(1)；所述驱动臂(1)的另一端通过转动副与拉杆(3)一端连接，拉杆(3)另一端通过转动副与第一摆动杆(4)一端相连，第一摆动杆(4)通过转动副与主动臂(2)相连，驱动臂(1)、拉杆(3)以及第一摆动杆(4)上的这些转动副轴线平行于所述主驱动支链的主动臂(2)与固定平台(9)连接的转动副轴线；

所述第一摆动杆(4)的另一端与从动连杆(5)一端通过虎克铰或球铰铰接，从动连杆(5)的另一端与第二摆动杆(7)通过虎克铰或球铰铰接；所述第二摆动杆(7)与动平台(8)通过转动副连接，该转动副轴线平行于对应主驱动支链下连杆(6b)的轴线；

所述手爪(15)通过转动副与动平台(8)相连，该转动副的轴线与第二摆动杆(7)和动平台(8)相连的转动副的轴线重合，所述扭簧(14)的也布置在该转动副上，扭簧(14)的轴线与该转动副轴线重合；所述扭簧(14)的一端与手爪(15)固连，扭簧(14)的另一端与第二摆动杆(7)固连。

2.根据权利要求1所述的一种机械手和手爪一体化的机构，其特征在于，所述从动臂组件采用空间4S四边形机构，即所述两根连接杆与上连杆(6a)和下连杆(6b)之间通过球铰连接；主动臂(2)与上连杆(6a)固连，下连杆(6b)与动平台(8)固连。

3.根据权利要求1所述的一种机械手和手爪一体化的机构，其特征在于，所述从动臂组件采用平面4R平行四边形机构，即所述两根连接杆与上连杆(6a)和下连杆(6b)之间通过转动副连接；主动臂(2)与上连杆(6a)通过转动副连接，该转动副的轴线平行于主动臂(2)与固定平台(9)相连的转动副的轴线；所述下连杆(6b)与动平台(8)通过转动副连接，该转动副的轴线与下连杆(6b)的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的一种机械手和手爪一体化的机构，其特征在于，所述三条主驱动支链中的主动臂(2)与固定平台(9)连接的转动副水平布置，并且两两相隔120°均匀布置。

5.根据权利要求1所述的一种机械手和手爪一体化的机构，其特征在于，所述三条主驱动支链的其中两条主动臂(2)的转动副轴线与另外一条主动臂(2)的转动副轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的一种机械手和手爪一体化的机构，其特征在于，所述设置在主驱动支链上的手爪驱动机构以及手爪(15)和扭簧(14)的数量均为1至3套。