[发明专利]电磁离合式折叠可控多指节机械手爪及工作方法

说明书

本发明公开了一种电磁离合式折叠可控多指节机械手爪，包括欠驱动手指，所述欠驱动手指的指节之间通过连接轴连接，所述指节包括上挡板和下挡板，所述上挡板和下挡板内均设置有内齿轮，所述连接轴上安装有电磁离合控制装置，所示电磁离合控制装置包括离合装置、驱动装置和锁紧装置，所述驱动装置包括驱动齿轮和驱动带轮，所述锁紧装置和驱动齿轮分别安装在离合装置的两侧，所述离合装置带动驱动齿轮和锁紧装置与上下挡板内齿轮接触分离，进而控制指节转动和锁紧，所述驱动带轮通过绳索控制欠驱动手指张开和闭合。本发明电磁离合控制装置与绳索配合，可以控制各个指关节的折叠回收，通过闭合或断开电源控制电磁，能够高效切换欠驱动机械手驱动与锁紧的两种状态。

技术领域

本发明涉及机械手及工作方法，具体涉及一种电磁离合式折叠可控多指节机械手爪及工作方法。

背景技术

在工业4.0的驱动下，各式各样的机械手爪，被应用到不同领域。现有的多指节机械手爪，在抓取物体工作结束后，大多未考虑指关节的折叠回收问题，使得在回收整个机械手臂的过程中，容易造成手爪与手臂、手爪与其他物体磕碰，对机械手爪造成伤害，对其他物体的危险性也会提高。中国专利CN103786161公开了一种具有形状自适应的欠驱动机械手指，该专利采用连动杆驱动，具有较好的柔顺性，由于驱动元件占据内部空间，所以难以将手指折叠收回。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种电磁离合式折叠可控多指节机械手爪，解决现有机械手无法将各个指关节折叠回收的问题。

技术方案：本发明所述的电磁离合式折叠可控多指节机械手爪，包括欠驱动手指，所述欠驱动手指的指节之间通过连接轴连接，所述指节包括上挡板和下挡板，所述上挡板和下挡板内均设置有内齿轮，所述连接轴上安装有电磁离合控制装置，所示电磁离合控制装置包括离合装置、驱动装置和锁紧装置，所述驱动装置包括驱动齿轮和驱动带轮，所述锁紧装置和驱动齿轮分别安装在离合装置的两侧，所述离合装置带动驱动齿轮和锁紧装置与上下挡板内齿轮接触分离，进而控制指节转动和锁紧，所述驱动带轮通过绳索控制欠驱动手指张开和闭合。

所述离合装置包括线圈外壳、吸附衔铁和复位弹簧，所述线圈外壳内设置有电磁线圈，所述线圈外壳与所述连接轴通过键连接，所述吸附衔铁设置在所述驱动齿轮一侧的连接轴上，所述复位弹簧设置在所述连接轴和线圈外壳之间。

所述驱动装置还包括驱动外壳，所述驱动齿轮安装在驱动外壳上，且与所述下挡板内齿轮对应。

所述驱动带轮一侧卡在所述线圈外壳的轴肩上，另一侧通过卡簧卡在所述线圈外壳上且绕线圈外壳转动。

所述锁紧装置包括锁紧齿轮，所述锁紧齿轮安装在所述线圈外壳一侧，且与所述上挡板内齿轮对应。

所述线圈外壳上周向布置有四对弹簧，所述锁紧齿轮的锁紧限位板对应卡在每对弹簧之间。

所述驱动齿轮周向布置有四对弹簧，所述驱动齿轮的驱动限位板对应卡在每对弹簧之间。

本发明所述的电磁离合式折叠可控多指节机械手爪的工作方法，包括以下步骤：

(1)驱动源拉动绳索，带动驱动带轮旋转，电磁线圈通电，产生磁力克服复位弹簧的弹力吸到衔铁上，同时带动整个电磁离合控制装置沿轴向向下挡板移动，锁紧齿轮从上挡板的内齿轮里抽离，驱动齿轮与下挡板的内齿轮啮合，驱动带轮带动驱动外壳转动，驱动外壳带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动第一指关节转动，同时动力会同过绳索转递到下一关节的驱动带轮上，将以与上述同样的方式带动第二、第三关节转动，此时处于折叠状态的手指展开；