[发明专利]一种指根可转位的两爪柔性机械手

说明书

本发明提供一种指根可转位的两爪柔性机械手，包括指根节固定座、指根节固定板、指根节、中指节、中指节扭转弹簧、指尖节扭转弹簧、指尖驱动气缸和指根节转位机构。该柔性机械手由主电机和气缸分别驱动，主电机通过丝杆螺母传动，推动活动板向前或者向后运动，从而调整指根节的开合状态，适应对不同宽度范围的零件进行夹取，指尖卡爪由手指气缸推动，通过气缸推拉可以调整指尖的开合以及实现夹紧。

技术领域

本申请涉及柔性机械手设计领域，尤其涉及一种指根可转位的两爪柔性机械手。

背景技术

在工业自动化领域，经常使用气动柔性机械手实现抓取动作，柔性机械手在工业领域的应用已经越来越广泛，在工业生产制造以及装配领域。机器人的应用及其广泛，而针对不同零件所具有的不同特征外型，以及目标件所要求的夹取力度的控制都有所不同。而传统的机械手仅是针对单一目标件产品设计的专用机械手。其对多目标件的适应性差，换机成本有高，这时柔性机械手的应用缓解通过工业机器人与柔性机械手的结合可以有效的解决对不同零部件夹取的适应性问题。因为其所被承载的机器人本体的负载重量有限。

目前的柔性机械手的结构较为复杂，加工生产成本较高，在柔性气动机械手内的进气、通气管路的连接和结构较为复杂，安装和维护的难度较高，可靠性低，而且控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间，同时现有的柔性机械手通常为点点接触，无法实现面面接触，抓取动作时接触面积小。现有的工业自动化用的柔性机械手多为三指或者多指柔性机械手，这就造成一个问题，就是机器人对目标件夹取时，会产生比较大的夹取定位误差，难以保证夹取精度。另有三指抓取时占用空间比较大不利于装夹或者对接工作。而普通两爪机械手又因为手指夹取平面的限制使柔性夹取范围受限。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种指根可转位的两爪柔性机械手，通过可转位指根底座对契合倾角的调整与中指节与指尖节形成对目标件外型的包络状态，实现两爪柔性机械手对不同目标件的有效夹取。

本发明的一种指根可转位的两爪柔性机械手，包括：

指根节固定座，其前端为指根节固定端，后端为指根座基准轴，两侧为限位销，中间上方孔位为定位销孔；

指根节固定板，根节固定面板左右两侧对称各设置一个弧形U孔，指根固定座的指根座基准轴位于弧形U孔的圆心通孔处，两侧限位销位于弧形U孔的圆心通孔两侧的弧形腰形孔；

指根节，包括三个连接端，第一端与指根节固定座通过指根节固定销轴铰接，第二端与指根节推杆通过气缸尾座固定销轴铰接，第三端与中指节通过中指节固定销轴铰接；

中指节，包括两个连接端，第一端与指尖节通过中指节固定销轴铰接，第二端与指根节通过指尖节连接销轴铰接，中指节和指尖节实现柔性机械手的夹取以及形成包络角；

指尖节，包括两个连接端，第一端与中指节通过指尖节连接销轴铰接，第二端与指尖驱动气缸一端的Y型接头通过Y型接头连接销轴铰接；

中指节扭转弹簧，环绕中指节与指根节的固定销轴设置，两端分别固定在中指节与指根节上；

指尖节扭转弹簧，环绕中指节与指尖节的固定销轴设置，两端分别固定在中指节与指尖节上；

指尖驱动气缸，一端的Y型接头通过Y型接头连接销轴与指尖节铰接，另一端通过气缸尾座固定销轴与指根节推杆、指根节铰接。

进一步的，还包括驱动机构，所述驱动机构包括主电机、主电机固定板、丝杆、活动板、导向支撑柱、活动板指根节推杆，其中主电机固定在主电机固定板，主电机输出轴驱动丝杠旋转，带动活动板上螺母前后移动进而活动板两端的活动板指根节推杆移动，两根导向支撑柱固定连接主电机固定板和指根节固定板，导向支撑柱穿过的活动板两侧的通孔实现活动板滑动。