本發(fā)明屬于運(yùn)輸設(shè)備，具體涉及一種可折疊式三爪機(jī)械手。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)人生產(chǎn)線和自動(dòng)化生產(chǎn)線得到迅猛發(fā)展，各種類型的機(jī)械手也應(yīng)運(yùn)而生，各大企業(yè)包括機(jī)器人研究所以及各高校紛紛投入研究。

傳統(tǒng)機(jī)械手一般為多自由度機(jī)械手，應(yīng)用于生產(chǎn)線的抓取動(dòng)作，一般體積龐大，占用空間大。大部分采用氣動(dòng)或液動(dòng)等驅(qū)動(dòng)方式，氣動(dòng)機(jī)械手通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成，雖然氣源方便、動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、維修方便。但難以進(jìn)行速度控制，氣壓不可太高，故抓舉能力較低。液動(dòng)機(jī)械手具有較大的抓舉能力，可達(dá)上千牛頓，這類機(jī)械手結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作靈敏，但對(duì)密封要求較高，且不宜在高溫或低溫環(huán)境下工作。通過(guò)以上分析，傳統(tǒng)機(jī)械手折疊困難，占用空間大，運(yùn)動(dòng)不夠靈活。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可折疊式三爪機(jī)械手，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)機(jī)械手占有空間大，運(yùn)動(dòng)不夠靈活等問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種可折疊式三爪機(jī)械手，包括依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接的底座機(jī)構(gòu)、大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、腕關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括爪關(guān)節(jié)電機(jī)、連接座、連接板和三個(gè)抓手，爪關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸依次穿過(guò)連接座和連接板，連接座緊鄰連接板的面上均布三個(gè)燕尾凸臺(tái)，抓手包括指關(guān)節(jié)和連接件，指關(guān)節(jié)和連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，指關(guān)節(jié)上設(shè)有一個(gè)通孔，連接件上設(shè)有燕尾槽，所述燕尾槽與連接座的燕尾凸臺(tái)配合，相對(duì)滑動(dòng)，連接板為三角形，三個(gè)頂角上分別外伸凸臺(tái)孔，所述凸臺(tái)孔與抓手指關(guān)節(jié)上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述連接座中心設(shè)有螺紋孔，連接板中心設(shè)有圓孔，關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸外圈帶有螺紋，其與連接板中心孔通過(guò)軸承緊配合，與連接座的中心孔通過(guò)螺紋嚙合傳動(dòng)。

所述腕關(guān)節(jié)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括腕關(guān)節(jié)電機(jī)和腕，腕關(guān)節(jié)電機(jī)與小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)固連，腕關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸與腕的一端通過(guò)平鍵連接，爪關(guān)節(jié)電機(jī)與腕的另一端固連。

所述小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括小臂關(guān)節(jié)電機(jī)和小臂，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)與大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)固連，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸與小臂的一端通過(guò)平鍵連接，腕關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸與小臂的另一端固連。

所述大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大臂關(guān)節(jié)電機(jī)和大臂，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)與底座機(jī)構(gòu)固連，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)的輸出軸與大臂的一端通過(guò)平鍵連接，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)與大臂的另一端固連。

所述底座機(jī)構(gòu)包括底座、底座電機(jī)和電機(jī)座，底座電機(jī)設(shè)置在底座內(nèi)，與底座固連，底座電機(jī)的輸出軸與電機(jī)座通過(guò)平鍵連接，底座與電機(jī)座相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)與電機(jī)座固連。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：（1）爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)與大臂、小臂和腕關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，整體可折疊，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間??；（2）爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)三爪的抓取動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)元件少，成本低；（3）整個(gè)機(jī)械手機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)輕便靈活，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明可折疊式三爪機(jī)械手的立體圖。

圖2為本發(fā)明可折疊式三爪機(jī)械手底座的剖視圖。

圖3為本發(fā)明可折疊式三爪機(jī)械手的折疊狀態(tài)圖。

圖4為本發(fā)明可折疊式三爪機(jī)械手的爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)局部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1至圖4，一種可折疊式三爪機(jī)械手，包括底座機(jī)構(gòu)、大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、腕關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括爪關(guān)節(jié)電機(jī)10、連接座11、連接板12和三個(gè)抓手13，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10的輸出軸依次穿過(guò)連接座11和連接板12，連接座11緊鄰連接板12的面上均布三個(gè)燕尾凸臺(tái)，抓手13包括指關(guān)節(jié)和連接件，指關(guān)節(jié)和連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，指關(guān)節(jié)上設(shè)有一個(gè)通孔，連接件上設(shè)有燕尾槽，所述燕尾槽與連接座11的燕尾凸臺(tái)配合，相對(duì)滑動(dòng)，連接板12為三角形，三個(gè)頂角上分別外伸凸臺(tái)孔，所述凸臺(tái)孔與抓手13指關(guān)節(jié)上的通孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述連接座11中心設(shè)有螺紋孔，連接板12中心設(shè)有圓孔，關(guān)節(jié)電機(jī)10的輸出軸外圈帶有螺紋，其與連接板12中心孔通過(guò)軸承緊配合，與連接座11的中心孔通過(guò)螺紋嚙合傳動(dòng)。

所述腕關(guān)節(jié)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括腕關(guān)節(jié)電機(jī)8和腕9，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8與小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)固連，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8的輸出軸與腕9的一端通過(guò)平鍵連接，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10與腕9的另一端固連。

所述小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6和小臂7，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6與大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)固連，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6的輸出軸與小臂7的一端通過(guò)平鍵連接，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8的輸出軸與小臂7的另一端固連。

所述大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4和大臂5，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4與底座機(jī)構(gòu)固連，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4的輸出軸與大臂5的一端通過(guò)平鍵連接，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6與大臂5的另一端固連。

所述底座機(jī)構(gòu)包括底座1、底座電機(jī)2和電機(jī)座3，底座電機(jī)2設(shè)置在底座1內(nèi)，與底座1固連，底座電機(jī)2的輸出軸與電機(jī)座3通過(guò)平鍵連接，底座1與電機(jī)座3相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4與電機(jī)座3固連。

工作過(guò)程如下：當(dāng)施工過(guò)程中，遇到狹窄空間或狹窄裂縫常規(guī)大型機(jī)械手無(wú)法進(jìn)入時(shí)，可通過(guò)本發(fā)明所述的可折疊式三爪機(jī)械手，使機(jī)械手先處于折疊狀態(tài)通過(guò)狹窄空間或狹窄裂縫后再伸展開(kāi)來(lái)進(jìn)行抓取工作。機(jī)械手在行進(jìn)過(guò)程中遇到狹窄空間或狹窄裂縫無(wú)法通過(guò)時(shí)，底座電機(jī)2、大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4、小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6和腕關(guān)節(jié)電機(jī)8聯(lián)合運(yùn)動(dòng)使大臂5、小臂7和腕9折疊，折疊后如圖4所示。等機(jī)械手通過(guò)狹窄空間或狹窄裂縫后，底座電機(jī)2、大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4、小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6和腕關(guān)節(jié)電機(jī)8聯(lián)合運(yùn)動(dòng)使大臂5、小臂7和腕9伸展開(kāi)，展開(kāi)后如圖3所示。抓取物體時(shí)，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10絲桿帶動(dòng)連接座11前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物體的抓取和放下兩個(gè)動(dòng)作。主要應(yīng)用于未知星球探測(cè)和樣本采集，也可應(yīng)用于溶洞開(kāi)發(fā)或礦石開(kāi)采等。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1至圖4，一種可折疊式三爪機(jī)械手，包括底座機(jī)構(gòu)、大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、腕關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)和爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述爪關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括爪關(guān)節(jié)電機(jī)10、連接座11、連接板12和三個(gè)抓手13，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10的輸出軸依次穿過(guò)連接座11和連接板12，連接座11緊鄰連接板12的面上均布三個(gè)燕尾凸臺(tái)，抓手13包括指關(guān)節(jié)和連接件，指關(guān)節(jié)和連接件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，指關(guān)節(jié)上設(shè)有一個(gè)通孔，連接件上設(shè)有燕尾槽，所述燕尾槽與連接座11的燕尾凸臺(tái)配合，相對(duì)滑動(dòng)，連接板12為三角形，三個(gè)頂角上分別外伸凸臺(tái)孔，所述凸臺(tái)孔與抓手13指關(guān)節(jié)上的通孔通過(guò)銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述連接座11中心設(shè)有螺紋孔，連接板12中心設(shè)有圓孔，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10的輸出軸外圈帶有螺紋，其與連接板12中心孔通過(guò)軸承緊配合，與連接座11的中心孔通過(guò)螺紋嚙合傳動(dòng)。

所述腕關(guān)節(jié)電機(jī)機(jī)構(gòu)包括腕關(guān)節(jié)電機(jī)8和腕9，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8與小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓固連，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8的輸出軸與腕9的一端通過(guò)平鍵連接，爪關(guān)節(jié)電機(jī)10的電機(jī)座與腕9的另一端通過(guò)螺栓固連。

所述小臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6和小臂7，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6與大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓固連，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6的輸出軸與小臂7的一端通過(guò)平鍵連接，腕關(guān)節(jié)電機(jī)8的輸出軸與小臂7的另一端通過(guò)平鍵固連。

所述大臂關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)包括大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4和大臂5，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4與底座機(jī)構(gòu)通過(guò)螺栓固連，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4的輸出軸與大臂5的一端通過(guò)平鍵連接，小臂關(guān)節(jié)電機(jī)6與大臂5的另一端通過(guò)螺栓固連。

所述底座機(jī)構(gòu)包括底座1、底座電機(jī)2和電機(jī)座3，底座電機(jī)2設(shè)置在底座1內(nèi)，與底座1通過(guò)螺栓固連，底座電機(jī)2的輸出軸與電機(jī)座3通過(guò)平鍵連接，底座1與電機(jī)座3相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂關(guān)節(jié)電機(jī)4與電機(jī)座3通過(guò)螺栓固連。