本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪。

背景技術(shù)：

機(jī)器人手爪是機(jī)器人設(shè)計(jì)當(dāng)中一個高度集成的、具有多種感知功能的機(jī)電系統(tǒng)，既是一個主動感知工作環(huán)境信息的感知器,又是機(jī)器人末端的執(zhí)行器,在具體設(shè)計(jì)過程中，涉及到機(jī)器人手爪工件結(jié)構(gòu)形式的分析、工件定位點(diǎn)及夾緊方式的確定、工件檢測傳感器位置及數(shù)量的確定、工件表面的清潔、手爪的安全性等相關(guān)設(shè)計(jì)要求。目前，機(jī)器人手爪還無法提供其相對狀態(tài)信息，不能實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定可靠的抓取和捕獲。

因此，機(jī)器人領(lǐng)域迫切需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)鋁蜂窩板、薄鋁板、木板表面的附著、緩沖、抓緊、釋放等功能的機(jī)械手爪，從而為機(jī)器人手爪在現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用提供技術(shù)支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型提供一種聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，用于解決現(xiàn)有機(jī)器人手爪的不足，提供一種能夠?qū)δ繕?biāo)的通用表面實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定可靠的抓取釋放的手爪。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，包括上支架、下支架、支撐桿和外套筒，所述上支架和所述下支架之間設(shè)有移動推盤和用以推動移動推盤向上移動的推動部件；所述外套筒的一端連接所述上支架，所述外套筒的另一端穿過所述移動推盤與所述下支架連接，所述移動推盤內(nèi)設(shè)有鎖止部件，所述鎖止部件與所述外套筒外壁的開孔配合，；所述支撐桿的一端連接所述上支架，所述支撐桿的另一端穿過所述移動推盤連接所述下支架，所述上支架與所述移動推盤之間的所述支撐桿外壁上設(shè)有彈射彈性件；所述下支架底部設(shè)有緩沖部件，所述緩沖部件的一端穿過所述下支架伸入所述外套筒內(nèi)，所述緩沖部件在所述外套筒內(nèi)可沿所述外套筒上下移動并能使所述鎖止部件脫離所述外套筒；所述移動推盤的外壁對稱轉(zhuǎn)動連接有聯(lián)動式鉤爪，所述聯(lián)動式鉤爪包括連接于所述移動推盤的推桿和與所述推桿轉(zhuǎn)動連接的爪刺，所述爪刺的爪身設(shè)有連接部，所述連接部與所述下支架轉(zhuǎn)動連接。

其中，所述推動部件包括位于所述移動推盤下方的推動盤，所述推動盤與升降絲杠配合連接，用于實(shí)現(xiàn)所述推動盤的上下運(yùn)動。

其中，所述支撐桿的另一端和所述外套筒的另一端均依次穿過所述移動推盤和所述推動盤與所述下支架連接。

其中，所述升降絲杠連接有驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)設(shè)于所述上支架上，所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸穿過所述上支架與所述升降絲杠的一端連接，所述升降絲杠的另一端穿過所述移動推盤和所述推動盤與所述下支架轉(zhuǎn)動連接。

其中，所述緩沖部件包括內(nèi)套桿，所述內(nèi)套桿的一端穿過所述下支架伸入所述外套筒內(nèi)，所述內(nèi)套桿的另一端連接有緩沖足，所述緩沖足與所述下支架之間的所述內(nèi)套桿的外壁設(shè)有緩沖彈性件。

其中，所述緩沖彈性件為緩沖彈簧。

其中，所述鎖止部件包括鎖止彈性件和固定桿，所述鎖止彈性件的一端固定于所述移動推盤的內(nèi)壁，所述鎖止彈性件的另一端連接所述固定桿，所述固定桿與所述外套筒的開孔配合。

其中，所述鎖止彈性件為鎖止彈簧。

其中，所述爪刺包括第一彎折部和第二彎折部，所述第一彎折部與所述下支架轉(zhuǎn)動連接。

其中，所述推桿與所述移動推盤之間、所述推桿與所述爪刺之間和所述連接部與所述下支架之間均通過轉(zhuǎn)動銷連接。

(三)有益效果

本實(shí)用新型提供的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，通過上支架、下支架、支撐桿和外套筒實(shí)現(xiàn)整個裝置的支撐；通過推動部件和彈射彈性件實(shí)現(xiàn)移動推盤的上下移動；通過鎖止部件實(shí)現(xiàn)移動推盤與外套筒的鎖緊固定，通過緩沖部件實(shí)現(xiàn)鎖止部件與外套筒的脫離；通過移動推盤的上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)聯(lián)動式鉤爪的開合；該聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的快速可靠穩(wěn)定的抓緊釋放，具備著陸緩沖、快速侵徹刺破和抓取等功能；

2、本實(shí)用新型的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，通過驅(qū)動電機(jī)、升降絲杠和推動盤實(shí)現(xiàn)移動推盤的向上運(yùn)動，并且利用驅(qū)動電機(jī)向相反方向轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)推動盤的下移以回歸原位；通過在移動推盤內(nèi)設(shè)鎖止彈性件和固定桿，固定桿與外套筒開口的配合，實(shí)現(xiàn)移動推盤與外套筒的鎖緊固定。

附圖說明

圖1、2為本實(shí)用新型提供的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪的剖視圖；

圖中，1：上支架；2：下支架；3：支撐桿；4：外套筒；5：移動推盤；6：推動部件；61：推動盤；62：升降絲杠；63：驅(qū)動電機(jī)；7：鎖止部件；71：鎖止彈性件；72：固定桿；8：彈射彈性件；9：緩沖部件；91：內(nèi)套桿；92：緩沖足；93：緩沖彈性件；10：聯(lián)動式鉤爪；101：推桿；102：爪刺；102-1：第一彎折部；102-2：第二彎折部。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

本實(shí)用新型提供一種聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，用于解決現(xiàn)有機(jī)器人手爪的不足，提供一種能夠?qū)δ繕?biāo)的通用表面實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定可靠的抓取釋放的手爪。

如圖1-3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供一種聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，包括上支架1、下支架2、支撐桿3和外套筒4，上支架1和下支架2之間設(shè)有移動推盤5和推動部件6，該推動部件6可以推動移動推盤5向上移動；外套筒4的一端固定連接在上支架1的底端，外套筒4的另一端穿過移動推盤5與下支架2的頂端固定連接，移動推盤5內(nèi)設(shè)有鎖止部件7，該鎖止部件7的一端設(shè)于移動推盤5的內(nèi)壁上，另一端能夠與外套筒4外壁的開孔配合，即鎖止部件7的另一端能夠穿入外套筒4的開孔中；支撐桿3的一端固定連接在上支架1的底端，支撐桿3的另一端穿過移動推盤5與下支架2的頂端固定連接，此外，上支架1與移動推盤5之間的支撐桿3外壁上還設(shè)有彈射彈性件8，該彈射彈性件8能夠在鎖止部件7與外套筒4脫離時促使移動推盤5釋放，即使得移動推盤5向下運(yùn)動；可以理解的是，該彈射彈性件8可以采用彈簧，即彈射彈簧；下支架2底部設(shè)有緩沖部件9，緩沖部件9的一端穿過下支架2伸入外套筒4內(nèi)，緩沖部件9在外套筒4內(nèi)能夠沿外套筒4上下移動，并且緩沖部件9的頂端能夠推動鎖止部件7使其脫離外套筒4；移動推盤5的外壁設(shè)有對稱布置的聯(lián)動式鉤爪10，聯(lián)動式鉤爪10轉(zhuǎn)動連接于移動推盤5的外壁上，其中，聯(lián)動式鉤爪10包括推桿101和爪刺102，其中，推桿101轉(zhuǎn)動連接于移動推盤5的外壁上，爪刺102轉(zhuǎn)動連接于推桿101上，并且爪刺102的爪身上還設(shè)有連接部，該連接部與下支架2轉(zhuǎn)動連接。

可以理解的是，為了更好的對目標(biāo)的動作，聯(lián)動式鉤爪10設(shè)置為4個，4個聯(lián)動式鉤爪10均勻布置在移動推盤5和下支架2的外側(cè)，其中，推桿101轉(zhuǎn)動連接于移動推盤25的外壁，爪刺102的連接部轉(zhuǎn)動連接于下支架2的外壁。

本實(shí)用新型提供的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，在運(yùn)動過程中分為靜止?fàn)顟B(tài)、彈射過程和歸位過程；

其中，靜止?fàn)顟B(tài)，推動部件6?？吭谙轮Ъ?的上表面，鎖止部件7的另一端與外套筒4上的開孔配合，以將移動推盤5鎖定在外套筒4上，此時，移動推盤5與上支架1之間的彈射彈性件處于預(yù)緊狀態(tài)；聯(lián)動式鉤爪處于張開狀態(tài)；

彈射過程，緩沖部件9在外力作用下向上運(yùn)動，推動穿入外套筒4內(nèi)的鎖止部件7，使鎖止部件脫離出外套筒4，從而使得移動推盤5與外套筒4脫離，由于彈射彈性件的作用，移動推盤4由原位置向下彈射到推動部件6的上表面，移動推盤4帶動推桿101下移，爪刺102繞下支架2順時針轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動式鉤爪的閉合；另一方面，解除對緩沖部件9的外力，緩沖部件9就會沿外套筒4向下移動回歸原位；

歸位過程，推動部件6向上移動，推動移動推盤5向上運(yùn)動，使得彈射彈性件收緊聚集彈性力，同時連接在移動推盤5上的推桿101一同向上運(yùn)動，爪刺102繞下支架2逆時針轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動式鉤爪的張開，當(dāng)移動推盤向上運(yùn)動到移動推盤5的鎖止部件7與外套筒4的開孔正好配合時，移動推盤固定；另一方面，推動部件6回歸到下支架2的上表面。

本實(shí)用新型的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的通用表面的附著、緩沖、抓緊、釋放等動作，如對鋁蜂窩板、薄鋁板、木板等表面的附著、緩沖、抓緊、釋放等動作，具備著陸緩沖、快速侵徹刺破和抓取的功能，因此，該聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪，能夠?qū)δ繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定可靠的抓取釋放。

本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)推動作用，推動部件6包括位于移動推盤5下方的推動盤61，該推動盤61配合連接有升降絲杠62，通過升降絲杠62實(shí)現(xiàn)推動盤61的上下移動，推動盤6向上運(yùn)動推動移動推盤5向上運(yùn)動，推動盤6向下運(yùn)動回歸原位?？吭谙轮Ъ?的上表面。

本實(shí)施例中，外套筒4設(shè)于該機(jī)械手爪的中心位置，支撐桿3圍繞外套筒4均勻設(shè)置有3個，而且支撐桿3的另一端和外套筒4的另一端均依次穿過移動推盤5和推動盤61與下支架2連接。

本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)推動盤61的上下移動，升降絲杠62設(shè)置在上支架1和下支架2之間，升降絲杠62連接有驅(qū)動電機(jī)63，驅(qū)動電機(jī)63設(shè)于上支架1上，驅(qū)動電機(jī)63的輸出軸穿過上支架1與升降絲杠62的一端連接，升降絲杠62的另一端穿過移動推盤5和推動盤61與下支架2轉(zhuǎn)動連接。可以理解的是，驅(qū)動電機(jī)63帶動升降絲杠62轉(zhuǎn)動，在螺旋傳動的作用下，與升降絲杠62配合連接的推動盤上下移動。

本實(shí)施例中，如圖3所示，緩沖部件9包括內(nèi)套桿91，內(nèi)套桿91的一端穿過下支架2伸入外套筒4內(nèi)，內(nèi)套桿91的另一端連接有緩沖足92，緩沖足92與下支架2之間的內(nèi)套桿91的外壁設(shè)有緩沖彈性件93?？梢岳斫獾氖?，該緩沖彈性件93可以采用彈簧，即為緩沖彈簧；內(nèi)套桿91的另一端固定在緩沖足92上；該緩沖部件9動作過程中，外力作用于緩沖足92，緩沖足92向上運(yùn)動，緩沖足92和下支架2之間的緩沖彈簧向上壓縮，處于壓緊狀態(tài)，緩沖足92帶動內(nèi)套桿91沿外套筒4向上運(yùn)動，內(nèi)套桿91的頂端推動配合在外套筒4上的鎖止部件7，使得鎖止部件7與外套筒4脫離。

本實(shí)施例中，如圖3所示，為了實(shí)現(xiàn)移動推盤5與外套筒4的鎖定，鎖止部件7包括鎖止彈性件71和固定桿72，鎖止彈性件71的一端固定于移動推盤5的內(nèi)壁，鎖止彈性件71的另一端連接固定桿72，固定桿72與外套筒4的開孔配合?？梢岳斫獾氖?，該鎖止彈性件71采用彈簧，即為鎖止彈簧。

本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)動式鉤爪10在移動推盤5的作用下的開合，爪刺102包括第一彎折部102-1和第二彎折部102-2，其中，第一彎折部102-1與下支架2轉(zhuǎn)動連接，第一彎折部102-1向外彎折，第二彎折部102-2向內(nèi)彎折，用于實(shí)現(xiàn)對工件抓緊、釋放等動作。

本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)連接部件之間的轉(zhuǎn)動連接，推桿101與移動推盤5之間、推桿101與爪刺102之間以及第一彎折部102-1與下支架2之間均通過轉(zhuǎn)動銷連接。

本實(shí)用新型的聯(lián)動式彈性機(jī)械手爪的整體機(jī)架采用鋁材料，鋁質(zhì)量比較輕，能夠有效減輕整體裝置的自重。

本實(shí)用新型的聯(lián)動式鉤爪運(yùn)動狀態(tài)分為靜止?fàn)顟B(tài)、彈射過程、歸位過程三部分；

其中，靜止?fàn)顟B(tài)，驅(qū)動電機(jī)靜止，推動盤?？吭谙轮Ъ艿纳媳砻妫瑥椛鋸椈商幱陬A(yù)緊狀態(tài)，安裝在移動推盤內(nèi)的固定桿，在鎖止彈簧的壓力作用下，固定桿前端穿過外套筒的孔洞，使移動推盤鎖死固定，連接在移動推盤上的推桿以及爪刺處于張開狀態(tài)，緩沖彈簧處于未發(fā)生形變的狀態(tài)；

彈射過程，緩沖足在外界物體碰撞或者向上的力的作用下，向上運(yùn)動，使緩沖彈簧壓縮，處于壓緊狀態(tài)，連接在緩沖足上的內(nèi)套桿向上運(yùn)動，推動固定在外套筒上的固定桿，使固定桿脫離出外套筒的固定，從而使移動推盤釋放，在彈射彈簧的向下作用力的驅(qū)動下，由原位置彈射到推動盤上表面，帶動連接在移動推盤上的推桿爪刺向下運(yùn)動，使爪刺閉合，另一方面，緩沖足在緩沖彈簧的作用下回歸原位；

歸位過程，驅(qū)動電機(jī)使升降絲杠轉(zhuǎn)動，在螺旋傳動的作用下，使推動盤向上移動，推動移動推盤向上運(yùn)動，使彈射彈簧收緊聚集彈簧力，同時連接在移動推盤上的推桿和爪刺一同向上運(yùn)動，爪刺張開，當(dāng)向上運(yùn)動到固定位置時，固定桿在鎖止彈簧的作用下穿過外套筒，使移動推盤固定，最后推動盤通過驅(qū)動電機(jī)的反轉(zhuǎn)回歸到下支架的上表面。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(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)。