[实用新型]一种气缸驱动的柔性机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人抓取装置的技术领域，尤其涉及一种气缸驱动的柔性机械手。

背景技术

在物流行业的自动化生产领域，常常需要工业机器人完成一些物料的抓取、搬运等工序。吸盘作为工业机器人进行物流中复杂物料抓取作业的执行工具，其抓取的准确性、抓取力和稳定性对作业过程的效率和安全性具有重要的影响。目前，对于形状规则的物料，如立方体，圆柱体，现有的吸盘来完成抓取及搬运是非常方便的。但是，对于一些形状不规则，表面状况较差的物料，由于其表面具有凸起、凹坑等存在，用现有的真空吸盘容易产生漏气现象，真空度达不到的要求。另外，在机器人作业的各种环境中，希望吸盘适用性广、驱动简单，现有的吸盘往往无法满足要求。

基于此，本实用新型设计了一种气缸驱动的柔性机械手，能够有效抓取不同尺寸和重量的物体，实现精确的多指抓取，具有结构紧凑、抓取稳定性高、应用范围广等优点。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种气缸驱动的柔性机械手，能够有效抓取不同尺寸和重量的物体，实现精确的多指抓取，具有结构紧凑、抓取稳定性高、应用范围广等优点。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种气缸驱动的柔性机械手，包括中心轴，所述中心轴的一端设置有吸盘，所述吸盘通过吸盘驱动机构驱动可沿所述中心轴的轴线相对移动，所述中心轴外固定套设有套筒，所述套筒外的四周设置有活动手指；

所述活动手指包括指腹，所述指腹的一端活动连接在所述套筒外，所述指腹通过手指驱动机构的驱动绕所述套筒旋转；

所述手指驱动机构包括手指气缸、连杆和导杆滑动机构,所述手指气缸的一端活动设置在所述中心轴的另一端上，所述手指气缸的另一端活动连接着所述连杆的一端，所述手指气缸和所述连杆的连接处通过所述导杆滑动机构滑动连接至所述中心轴上；

所述连杆的另一端连接在所述指腹上，所述手指气缸驱动所述手指气缸与所述连杆的连接处通过所述导杆滑动机构沿所述中心轴的轴向移动从而带动所述连杆的另一端靠近或者远离所述套筒进而使所述指腹的另一端靠近或者远离所述吸盘，实现活动手指的合拢或者张开。手指气缸推动导杆上的滑块向下运动，滑块通过铰链将连杆的一端向下推动，促使连杆的另一端绕套筒逆时针转动，致使指腹向上向前运动，从而使指腹通过柔性关节连接的指尖张开，手指气缸反向运行时，指尖便产生了向内勾的动作，可以将被夹持物体抓牢，同时配合吸盘驱动机构驱动吸盘吸取待抓取物，完成抓取任务。

进一步：所述吸盘驱动机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的一端通过弹簧连接所述中心轴的一端上，所述伸缩杆的另一端连接着所述吸盘，所述中心轴为一端开口的内部中空的直管，所述套筒为两端开口的管装壳体，所述中心轴的开口的一端固定嵌设在所述套筒一端的开口内，所述伸缩杆的一端设置在所述套筒另一端的开口内并可沿所述套筒的轴向移动，所述中心轴、伸缩杆的一端和所述套筒的内壁通过密封件组合成一个密封的容纳腔，在所述中心轴上远离所述套筒的一端设置有连通外置气源的进气口，所述套筒的侧壁上设置有出气口，所述进气口和出气口处均设置有阀门，所述阀门的开关通过线路连接外置的控制系统，所述控制系统通过控制所述阀门来调整所述容纳腔内的气量从而驱动所述伸缩杆靠近或者远离所述中心轴。

进一步：所述导杆滑动机构包括套环、导杆和滑块，所述套环固定套设在所述中心轴外并位于所述中心轴的另一端与所述套筒之间，所述导杆连接在所述套环和所述套筒之间，所述导杆上套设有活动的滑块，所述手指气缸的另一端与连杆的一端均活动连接在所述滑块上。设置套环及通过导杆连接套筒，使连接手指气缸及连杆的滑块可在导杆上相对移动，完成活动手指的合拢或者张开。

进一步：所述活动手指至少有三个，均匀分布在所述套筒的四周。在吸盘的四周设置至少三个活动手指，即可实现除了吸盘的吸取力之外，在吸盘的周边均匀分布有活动手指，可以实现不同尺寸、不同形状物体的多点吸取，保障整体的吸取效果。

进一步：所述活动手指还包括柔性关节和指尖，所述指腹的另一端连接着柔性关节的一端，所述柔性关节的另一端连接着所述指尖，所述柔性关节呈拱形，使所述指尖朝向所述吸盘的方向倾斜设置。设置柔性关节配合指尖使用，在指腹对待抓取物的夹持外，还增加了指尖对待抓取物的夹持，保障了抓取效果。

进一步：所述柔性关节的材质为聚氨酯材料，聚氨酯树脂是一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，聚氨酯软性泡沫可作为连杆的衬垫，因其耐磨及软性的特质包覆在连杆四及连杆六与待抓取物料接触的内侧，防止抓取时磨损待抓取物表面。