[发明专利]一种机械手和手爪一体化的机构

说明书

本发明公开了一种机械手和手爪一体化的机构，包括固定平台、动平台和并联在固定平台、动平台之间的三条支链；所述的固定平台上放置了驱动电机和减速器组成的驱动装置，驱动主驱动支链，放置了驱动电机和减速器组成的驱动装置，驱动主驱动支链上面的手爪驱动机构；所述的主驱动支链分别与动平台和固定平台连接，形成空间闭环并联机构，通过主驱动支链上的驱动装置驱动主驱动支链的运动，从而实现动平台在空间内进行三维平动；所述的手爪驱动机构分别与固定平台和手爪连接，通过串联机构驱动着手爪绕固定平台上一轴转动，从而实现手爪的张合；所述的手爪与第二摆动杆通过扭簧连接，从而实现对物体的柔性抓取。

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，特别涉及一种机械手和手爪一体化的机构。

背景技术

对于机械手和机械手爪的结构，大量学者在这一方面都有研究，但是基本都是分开研究，机械手和手爪的结构相对独立，手爪一般布置在机械手的末端执行器上，手爪的控制与机械手的控制也相对独立。如专利CN110216704A所公布的机械手，所述手爪的驱动机构和夹持装置都在一起，这会增加机械手末端执行器的惯量，从而影响机械手的定位精度。为提高手爪抓取过程的柔性，专利CN110154077A提出一种自适应柔性机械手爪结构，该手爪包括电磁铁、永磁铁、固定体和牵引机构等，固定体上转动连接有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合，该手爪利用磁铁的一些特性实现柔性抓取，同时防止向上拿取较重的物件时将电机烧坏，但是该手爪结构复杂且都要布置在机械手的末端执行器上，也将增加末端执行器的质量。

发明内容

本专利的目的是提出一种可实现柔性抓取，并且将手爪的驱动及机械结构与机械手本体形成一体化结构，减小机械手末端执行器的惯量，提高机械手的定位精度。

为了达到上述目的，本专利的技术方案是：一种机械手和机械手爪的机构包括：动平台、固定平台、连接在动平台的手爪以及连接在动平台和固定平台的三条支链，所述的支链中，包括主驱动支链，连接在固定平台和动平台上，用于控制动平台在空间内进行三自由度的平动；主驱动支链上的手爪驱动机构，连接在固定平台和动平台的手爪上，用于控制手爪的张合。

安装在动平台上的摆动杆作为抓取机构的主动件，驱动着手爪的张合，手爪与摆动杆通过扭簧连接，一方面可以通过角位移传感器对扭簧的角度进行实时测量，从而反映出抓取力的大小，另一方面，对抓取力进行缓冲，从而实现了对物体的柔性抓取。

本专利与现有的技术相比，有以下的优点：抓取机构的驱动装置在固定平台上，手爪驱动机构在主驱动支链上，末端执行器上只有手爪和扭簧，大大的减轻的抓取机构的重量，实现手爪轻量化；通过扭簧将手爪和摆动杆连接，实现了对物体的柔性抓取，可抓取一些易碎，变形量大的物体，同时手爪的材料和形状不受限制可以实现不同应用场合下的抓取。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的平行四边形结构示意图。

图3位本发明实施例1的动平台示意图

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例2的动平台示意图。

图6为本发明实施例3的结构示意图。

图7为本发明实施例3的平行四边形结构示意图。

图8为本发明实施例3的动平台示意图。

图9为本发明实施例4的结构示意图。

图10为本发明实施例4的动平台示意图。

图11为本发明实施例5的结构示意图。

图12为本发明实施例5的动平台示意图。

具体实施方式