本實(shí)用新型涉及制造及控制領(lǐng)域，具體涉及用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪、機(jī)器人手臂及移動(dòng)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)今的電力機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)不在僅僅滿足于利用機(jī)器人進(jìn)行巡視類(lèi)的工作，而是越來(lái)越多的需要機(jī)器人代替人工進(jìn)行一些實(shí)地的操作，比如在環(huán)境惡劣的閥廳里打開(kāi)、關(guān)閉閥門(mén)，打開(kāi)、關(guān)閉電氣柜，以便檢查電氣柜內(nèi)部問(wèn)題等，電氣柜門(mén)把通常為長(zhǎng)條型，閥門(mén)通常為帶把手的閥門(mén)或者圓形的帶有筋條的手輪。現(xiàn)在還沒(méi)有針對(duì)門(mén)把、閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉而設(shè)置的機(jī)械手爪，如果是僅僅依靠機(jī)械臂，或者普通的電爪，并不能很好地打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)把或者是閥門(mén)，其問(wèn)題在于簡(jiǎn)單的電爪進(jìn)行開(kāi)門(mén)或者打開(kāi)閥門(mén)動(dòng)作時(shí)，將給機(jī)器人控制帶來(lái)很多的困難，浪費(fèi)時(shí)間較多，而且，如果控制不到位，容易對(duì)門(mén)把手造成損壞，導(dǎo)致把手經(jīng)常需要被更換。

因此，如果能對(duì)電氣柜門(mén)與閥門(mén)采用機(jī)器人來(lái)開(kāi)啟，則需要一種穩(wěn)定性，定位更好的機(jī)器人操作手爪。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的第一目的是提供一種用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪，通過(guò)該手爪與機(jī)械臂配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣柜門(mén)把以及閥門(mén)的打開(kāi)或關(guān)閉，且有效保證門(mén)把或者閥門(mén)的使用壽命。

本實(shí)用新型的第二目的是提供一種機(jī)器人手臂，該手臂包括前述的手爪，通過(guò)該手臂的設(shè)置，可順利實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把、閥門(mén)把手或這閥門(mén)手輪的打開(kāi)或關(guān)閉。

本實(shí)用新型的第三目的是提供一種移動(dòng)機(jī)器人，該移動(dòng)機(jī)器人包括上述的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪或者是上述的機(jī)器人手臂。

本實(shí)用新型提供的第一個(gè)方案是：

用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪，包括：底板，底板與移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)械臂固定并隨機(jī)械臂的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，

底板上固定有機(jī)械手指，兩個(gè)機(jī)械手指成對(duì)設(shè)置以?shī)A持門(mén)把或閥門(mén)把手或閥門(mén)手輪的筋條，成對(duì)設(shè)置的機(jī)械手指在所述底板上設(shè)有至少兩處，機(jī)械手指在機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，以打開(kāi)或者關(guān)閉閥門(mén)或者門(mén)把所在的門(mén)輪，機(jī)械手指的表面為磨砂表面以增大機(jī)械手指與門(mén)把或閥門(mén)之間的摩擦力。

通過(guò)兩個(gè)機(jī)械手指夾持門(mén)把或閥門(mén)把手，或閥門(mén)手輪的筋條，一是實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把、二是實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)把手，三是實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)手輪的各自松開(kāi)或者擰緊，實(shí)現(xiàn)手爪的三個(gè)用途，在機(jī)械臂的帶動(dòng)下，機(jī)械手指轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把或者閥門(mén)把手或者閥門(mén)手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)門(mén)或者閥門(mén)的打開(kāi)或者關(guān)閉，用途范圍廣，且采用兩個(gè)及兩個(gè)以上的成對(duì)的機(jī)械手指，對(duì)把手或者閥門(mén)的夾持穩(wěn)定性高，有效避免機(jī)械手指的脫離，打開(kāi)或關(guān)閉動(dòng)作快。

當(dāng)設(shè)有兩對(duì)機(jī)械手指時(shí)，兩對(duì)機(jī)械手指的中心線在同一條直線上設(shè)置，如對(duì)豎直設(shè)置的門(mén)把手，在打開(kāi)電氣控制柜門(mén)時(shí)，可僅通過(guò)一對(duì)機(jī)械手指實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把手或者閥門(mén)把手的打開(kāi)；上下兩組手指組合應(yīng)該一上一下的位置關(guān)系以穿過(guò)閥門(mén)的手輪實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)的打開(kāi)。

進(jìn)一步地，所述機(jī)械手指與門(mén)把或閥門(mén)把手或閥門(mén)手輪接觸的面上設(shè)有手指彈片，手指彈片的兩端與機(jī)械手指固定，中部設(shè)有凸起，當(dāng)門(mén)把或閥門(mén)把手或閥門(mén)手輪被夾持時(shí)該凸起對(duì)門(mén)把起到限位作用，為了確保機(jī)械手指快速穿過(guò)閥門(mén)手輪，手指彈片的凸起部分設(shè)為光滑表面，除凸起表面設(shè)為磨砂表面，以增強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力。

通過(guò)上述手指彈片在機(jī)械手指內(nèi)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把的有效支撐，實(shí)現(xiàn)了模擬人手指捏門(mén)把的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，有效實(shí)現(xiàn)在環(huán)境惡劣的環(huán)境中對(duì)閥門(mén)、電氣柜門(mén)把手的開(kāi)啟。

所述的手指彈片兩端設(shè)有開(kāi)孔，在所述機(jī)械手指上設(shè)有與開(kāi)孔位置對(duì)應(yīng)的定位銷(xiāo)孔，手指彈片的兩端通過(guò)手指蓋片與機(jī)械手指固定，在手指蓋片上設(shè)置與定位銷(xiāo)孔配合的蓋片銷(xiāo)柱，通過(guò)蓋片銷(xiāo)柱穿過(guò)開(kāi)孔后與定位銷(xiāo)孔配合實(shí)現(xiàn)對(duì)手指彈片的初步固定，同時(shí)，為手指蓋片與手指彈片之間的間隙設(shè)置提供了較大的可能。

進(jìn)一步地，所述開(kāi)孔為長(zhǎng)條孔，為了配合手指彈片的收縮，特將手指彈片上的開(kāi)孔設(shè)置為長(zhǎng)條孔。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)手指蓋片的固定，所述手指蓋片呈門(mén)框型，手指蓋片的兩側(cè)面通過(guò)緊固件與所述的機(jī)械手指固定。

為了配合手指蓋片的形狀設(shè)置，所述機(jī)械手指的兩側(cè)面設(shè)有與所述手指蓋片的兩側(cè)面接合支撐塊，手指蓋片的側(cè)面各設(shè)有兩個(gè)支撐塊。

所述手指彈片與所述手指蓋片之間留有第一間隙，在手指彈片受壓時(shí)，手指彈片將順著此間隙伸展，從而使手指彈片高度下降，以允許門(mén)把或者閥門(mén)手輪筋條的通過(guò)，此外，機(jī)械手指中部相對(duì)于兩個(gè)成對(duì)設(shè)置的機(jī)械手指的中心稍向外彎曲，賦予機(jī)械手指一定的彈性。

所述機(jī)械手指外沿與連接法蘭之間留有第二間隙，這樣設(shè)置的目的是為了滿足尺寸較大的門(mén)把手，當(dāng)門(mén)把手較寬時(shí)，手指彈片被壓縮到最遠(yuǎn)距離仍不能通過(guò)時(shí)，此時(shí)門(mén)把手將擠壓兩側(cè)的機(jī)械手指，使機(jī)械手指向外側(cè)翻出，手指將沿著手指底面的縫隙向外側(cè)形變，從而使門(mén)把手通過(guò)手指彈片；若手指的縫隙與連接法蘭閉合在一起，則此時(shí)手指達(dá)到最大形變狀態(tài)，也就是門(mén)把手最大的通過(guò)尺寸。

針對(duì)在連接法蘭端部設(shè)有至少一對(duì)機(jī)械手指的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪，

在打開(kāi)電氣柜門(mén)門(mén)把或閥門(mén)把手時(shí)，具體步驟如下：

1)確定好機(jī)械手指的位置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂確保機(jī)械手指正好對(duì)齊電氣柜門(mén)的門(mén)把或者閥門(mén)把手；具體地，通過(guò)連接法蘭中心對(duì)準(zhǔn)門(mén)把的旋轉(zhuǎn)中心來(lái)對(duì)機(jī)械手指的位置進(jìn)行定位；

2)朝向門(mén)把或者閥門(mén)推進(jìn)機(jī)械臂，通過(guò)擠壓結(jié)構(gòu)支撐并擠壓門(mén)把或者閥門(mén)把手；

3)繼續(xù)推進(jìn)機(jī)械臂，使得門(mén)把手推過(guò)手指彈片凸起的高點(diǎn)，手指彈片在自身彈性變形的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)，將門(mén)把或者閥門(mén)把手卡在兩機(jī)械手指內(nèi)；

4)保證機(jī)械臂轉(zhuǎn)軸與門(mén)把手轉(zhuǎn)軸同心，旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂，門(mén)把或閥門(mén)把手被打開(kāi)。

關(guān)閉門(mén)把時(shí)動(dòng)作相反；

在打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，具體步驟如下：

1)將兩組手指組合各自插入到閥門(mén)手輪的間隙內(nèi)，調(diào)正手爪的位置；

2)輕轉(zhuǎn)機(jī)械臂末端，使機(jī)械手指卡在閥門(mén)手輪的筋上，然后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂末端，打開(kāi)或者關(guān)閉閥門(mén)。

本實(shí)用新型提供的第二個(gè)方案是：一種機(jī)器人手臂，機(jī)器人手臂的端部設(shè)有所述的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪。

本實(shí)用新型提供的第三個(gè)方案是：一種移動(dòng)機(jī)器人，包括所述的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪。

本實(shí)用新型提供的第四個(gè)方案是：一種移動(dòng)機(jī)器人，包括所述的一種機(jī)器人手臂。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1)本實(shí)用新型提供了一套解決開(kāi)門(mén)把手或者閥門(mén)的結(jié)構(gòu)，滿足惡劣環(huán)境中機(jī)器人的操作，有效提高了機(jī)器人進(jìn)行此類(lèi)操作的效率，且一機(jī)多用，充分利用資源。

2)本實(shí)用新型通過(guò)擠壓結(jié)構(gòu)的設(shè)置，配合機(jī)械手指實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)。

3)本實(shí)用新型通過(guò)在機(jī)械手指內(nèi)側(cè)設(shè)置帶有凸起的手指彈片，通過(guò)利用手指彈片的彈性作用可實(shí)現(xiàn)穿過(guò)門(mén)把手，并通過(guò)凸起門(mén)把手進(jìn)行固定限位，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把手的開(kāi)啟同時(shí)，彈片的固定方式既保證了彈片的固定，又可以起到伸縮的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型手指結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型手指安裝示意圖一；

圖4為本實(shí)用新型手指安裝示意圖二；

圖5為本實(shí)用新型手指安裝示意圖三；

圖6為本實(shí)用新型手指運(yùn)動(dòng)示意圖；

圖7(a)為本實(shí)用新型開(kāi)門(mén)操作示意圖一；

圖7(b)為本實(shí)用新型開(kāi)門(mén)操作中立體圖一；

圖8(a)為本實(shí)用新型開(kāi)門(mén)操作示意圖二；

圖8(b)為本實(shí)用新型開(kāi)門(mén)操作中立體圖二；

圖9為本實(shí)用新型開(kāi)門(mén)操作示意圖三；

圖10為本實(shí)用新型操作閥門(mén)示意圖；

其中，1、機(jī)械臂，2、連接法蘭，3、機(jī)械手指組合，4、手指彈片，5、手指蓋片，6、機(jī)械手指，7、第一螺釘，8、蓋片銷(xiāo)柱，9、定位銷(xiāo)孔，10、第一間隙，11、第二螺釘，12、第二間隙，13、門(mén)把。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述：

實(shí)施例1

用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪，如圖1、圖8所示，手爪通過(guò)機(jī)械手抓組合3來(lái)控制門(mén)把13，然后通過(guò)機(jī)械臂1末端電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)、關(guān)閉門(mén)把，實(shí)現(xiàn)操作電氣柜門(mén)的目的。

具體的說(shuō)，機(jī)械臂1末端電機(jī)上通過(guò)螺釘安裝有連接法蘭2，連接法蘭2上通過(guò)第一螺釘7固定有2組手抓組合3。

手爪組合3各自包括兩個(gè)機(jī)械手指6，機(jī)械手指6兩兩對(duì)稱且相向安裝，機(jī)械手指6呈基本的L型，機(jī)械手指6較長(zhǎng)的一側(cè)呈弧形形狀，機(jī)械手指6較短的一側(cè)設(shè)置有兩處螺紋孔，在固定時(shí)只安裝最近的那一組螺紋孔，通過(guò)第二螺釘11實(shí)現(xiàn)機(jī)械手指6與連接法蘭2的固定，如圖5所示，使手指組合3底部外沿與連接法蘭2留有調(diào)整縫隙即第二間隙12，這樣設(shè)置的目的是為了滿足尺寸較大的門(mén)把手，當(dāng)門(mén)把手較寬時(shí)，手指彈片4被壓縮到最遠(yuǎn)距離仍不能通過(guò)時(shí)，此時(shí)門(mén)把手將擠壓兩側(cè)的機(jī)械手指，使機(jī)械手指向外側(cè)翻出，手指彈片4將沿著手指彈片4底面的縫隙向外側(cè)形變，從而使門(mén)把手通過(guò)手指彈片；若手指的縫隙與連接法蘭閉合在一起，則此時(shí)手指達(dá)到最大形變狀態(tài)，也就是門(mén)把手最大的通過(guò)尺寸。

如圖2、圖3所示，在機(jī)械手指內(nèi)側(cè)設(shè)置有手指彈片4，手指彈片4為一弧形的彈片，彈片兩側(cè)各有一長(zhǎng)條開(kāi)孔；機(jī)械手指6上與手指彈片4相對(duì)位置上設(shè)有定位銷(xiāo)孔9，定位銷(xiāo)孔9與開(kāi)孔最外緣同心；手指蓋片5的下表面設(shè)有一蓋片銷(xiāo)柱8，將蓋片銷(xiāo)柱8與定位銷(xiāo)孔9對(duì)準(zhǔn)，然后將手指蓋片5扣在手指彈片4上，最后用螺釘將手指蓋片5固定在機(jī)械手指6上，如此手指彈片4在兩個(gè)手指蓋片銷(xiāo)柱8的定位下，無(wú)法左右、上下移動(dòng)。如圖4所示，手指彈片4與手指蓋片5之間有一定的間隙，可以使手指彈片4在手指蓋片銷(xiāo)柱8的定位下，沿著手指彈片4的開(kāi)孔左右伸縮。

此外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)手指蓋片4的固定，所述手指蓋片4呈門(mén)框型，手指蓋片4的兩側(cè)面通過(guò)緊固件與所述的機(jī)械手指6固定；為了配合手指蓋片4的形狀設(shè)置，所述機(jī)械手指6的兩側(cè)面設(shè)有與所述手指蓋片的兩側(cè)面接合支撐塊。

如圖6所示，當(dāng)手指彈片4受到向下的擠壓時(shí)，手指彈片4將向兩端伸展；當(dāng)取消擠壓后，手指彈片4在自身彈性形變的作用下，將向回收縮，手指彈片4的材料最好是彈性鋼，有效實(shí)現(xiàn)手指彈片4的變形與收縮。

如圖7(a)和7(b)所示，當(dāng)采用此機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)門(mén)操作時(shí)，具體步驟如下：

首先將連接法蘭2的中心對(duì)準(zhǔn)門(mén)把的轉(zhuǎn)軸中心；旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂1末端，使兩個(gè)機(jī)械手指6能剛好對(duì)齊門(mén)把手；向前推進(jìn)機(jī)械臂1，使門(mén)把手卡在左右兩個(gè)手指組合3的手指彈片4上；在門(mén)把手的擠壓作用下，左右兩片手指彈片4向內(nèi)收縮，使門(mén)把手可以順利通過(guò)手指彈片；如圖8(a)和8(b)所示，門(mén)把手通過(guò)左右兩片手指彈片4，手指彈片4在自身形變的作用下，回復(fù)到初始狀態(tài)，此時(shí)左右兩片手指彈片4將卡住門(mén)把手起到限位作用。如圖9所示，機(jī)械臂1末端逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將門(mén)把手打開(kāi)。機(jī)械臂1向后退，門(mén)把手在左右兩片手指彈片4的帶動(dòng)下，順著機(jī)械臂1向外打開(kāi)，此為開(kāi)門(mén)過(guò)程。關(guān)門(mén)為此動(dòng)作的逆過(guò)程。

如圖10所示，在采用此機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)/閉閥門(mén)操作時(shí)，兩組手指組合沿著連接法蘭2的中心線對(duì)稱設(shè)置，可將兩組手指組合看成一體，分別插入閥門(mén)手輪的間隙里，調(diào)節(jié)連接法蘭2中心對(duì)準(zhǔn)閥門(mén)手輪軸中心，輕轉(zhuǎn)機(jī)械臂1末端，使手指組合3別住閥門(mén)手輪的筋上，然后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂1末端，打開(kāi)/關(guān)閉閥門(mén)。

以上的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)把、閥門(mén)把手或者閥門(mén)手輪的打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)一結(jié)構(gòu)多用，無(wú)需更換手爪即可滿足復(fù)雜情況下多種用途的使用。

此外，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，也可以只設(shè)置有一對(duì)機(jī)械手指，打開(kāi)門(mén)把與閥門(mén)把手的動(dòng)作同上，對(duì)閥門(mén)手輪，兩個(gè)間隔設(shè)定距離設(shè)置的機(jī)械手指共同穿過(guò)閥門(mén)手輪上的同一個(gè)孔中，在機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)手輪的打開(kāi)或者關(guān)閉。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別是：

本實(shí)施例中機(jī)械手指與連接法蘭之間并未設(shè)置有調(diào)整間隙，這樣的話，整個(gè)機(jī)械手爪只適用于特定寬度范圍的門(mén)把手或者閥門(mén)的開(kāi)啟。

實(shí)施例3

一種機(jī)器人手臂，機(jī)器人手臂的端部設(shè)有實(shí)施例1中的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪。

實(shí)施例4

一種移動(dòng)機(jī)器人，包括實(shí)施例1中的用于移動(dòng)機(jī)器人的三用手爪。

實(shí)施例5

一種移動(dòng)機(jī)器人，包括實(shí)施例3中的一種機(jī)器人手臂。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不是本實(shí)用新型的全部實(shí)施例，不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

除說(shuō)明書(shū)所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)，為了突出本實(shí)用新型的創(chuàng)新特點(diǎn)，上述技術(shù)特征在此不再贅述。