[发明专利]一种用于煤矸抓取的欠驱动机械手及抓取方法

权利要求书

1.一种用于煤矸抓取的欠驱动机械手，架设在直角坐标机械臂上，所述直角坐标机械臂包括X轴机械臂、Y轴机械臂和Z轴机械臂；所述Z轴机械臂包括电机驱动的Z轴丝杠(1)和两个引导杆(3)，其特征在于，包括：

安装基座(4)，与所述Z轴丝杠(1)螺纹配合，并通过两个引导杆(3)进行导向；

Z轴旋转装置(5)，架设在所述安装基座(4)的下方；

手爪平台(6)，设置在所述Z轴旋转装置(5)下方，通过Z轴旋转装置(5)驱动转动；

开合驱动单元(7)，设置在所述手爪平台(6)的顶部；

两组对称设置的手爪结构；每组所述手爪结构均包括：

开合滑轨(8-7)，其两端分别与所述手爪平台(6)的两侧固定连接，两组分别设置在手爪平台(6)前后；所述开合滑轨(8-7)上分别滑动连接有两个开合滑块(8-8)；

执行连接件(9-3)，其两端分别与异侧的两个相对的所述开合滑块(8-8)之间固定连接；两个执行连接件(9-3)通过开合驱动单元(7)驱动相对或相反运动；

手掌安装板(9-5)，分别通过两个手掌连接轴(9-4)架设在所述执行连接件(9-3)的下方；

手掌(9-6)，固定设置在所述手掌安装板(9-5)底部；所述手掌(9-6)外侧的下部设置有多个欠驱动手指结构(12)；

欠驱动单元(10)，设置在所述手爪平台(6)的顶部的一侧；

欠驱动传动单元，包括六边形传动轴(11-2)、两根蜗杆(11-3)、两个涡轮(11-4)、四个固定设置在所述手掌(9-6)的蜗轮轴支架(11-6)、中间穿过所述涡轮(11-4)且两端并与所述蜗轮轴支架(11-6)连接的两根涡轮轴(11-5)，以及两个固定设置在手爪平台(6)一侧的六边形轴支架(11-1)；所述六边形传动轴(11-2)与所述蜗杆(11-3)滑动配合；所述涡轮(11-4)与所述蜗杆(11-3)相啮合；所述涡轮(11-4)与所述涡轮轴(11-5)通过键连接；所述欠驱动单元(10)驱动所述六边形传动轴(11-2)转动；两个所述涡轮轴(11-5)上分别固定设置有多个驱动绳(12-8)；每个所述驱动绳(12-8)分别驱动一个所述欠驱动手指结构(12)弯曲。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矸抓取的欠驱动机械手，其特征在于，所述Z轴旋转装置(5)包括安装在所述安装基座(4)的浮动轴(5-7)；所述浮动轴(5-7)下端固定连接着轴承基座(5-6)；所述轴承基座(5-6)底部固定连接有Z轴轴承(5-5)；所述Z轴轴承(5-5)底部固定连接着从动齿轮(5-4)；所述轴承基座(5-6)上面连接着Z轴电机支架(5-1)；所述Z轴电机支架(5-1)上固定连接有Z轴电机(5-2)，所述Z轴旋转电机(5-1)驱动端的固定连接有主动齿轮(5-3)；所述主动齿轮(5-3)与所述从动齿轮(5-4)啮合；所述手爪平台(6)固定设置在所述从动齿轮(5-4)底部。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤矸抓取的欠驱动机械手，其特征在于，所述开合驱动单元(7)包括电机架(7-1)、驱动电机(7-2)、主动锥齿轮(7-3)和开合传动单元(8)；所述驱动电机(7-2)通过电机架(7-1)架设在所述手爪平台(6)的顶部，所述主动锥齿轮(7-3)与所述驱动电机(7-2)的输出轴传动连接；

所述开合传动单元(8)包括从动锥齿轮(8-1)、两个传动轴(8-2)、固定设置在所述手爪平台(6)左右各一个轴承与轴承座(8-3)、安装在所述传动轴(8-2)下端的同步带轮(8-4)、安装在所述同步带轮(8-4)上的同步带(8-5)、安装在所述同步带(8-5)前后各一个的同步带张紧板(8-6)、固定设置在所述手爪平台(6)前后的开合滑轨(8-7)，以及与所述开合滑轨(8-7)滑动配合的开合滑块(8-8)；所述从动锥齿轮(8-1)与主动锥齿轮(7-3)相啮合；所述传动轴(8-2)竖直放置且穿过所述轴承和轴承座(8-3)，其中一个所述传动轴(8-2)上端与所述从动锥齿轮(8-1)固定连接；所述执行连接件(9-3)的中间与所述同步带张紧板(8-6)固定连接。