[实用新型]一种机械手爪

说明书

本发明公开了一种机械手爪，涉及自动化机械设备领域，能够适配不同形状和尺寸的物体，并且抓取动作柔顺，不易损伤物体。本发明包括：手爪、手爪抓取机构、手指转动机构，所述手爪包括若干个手指，手爪抓取机构控制各手指协同张开和闭合，手指转动机构调整手指之间的夹角以适应不同形状和尺寸的物体。本发明适用于不同形状和尺寸的物体，具有良好的自适应性，并且抓取动作柔顺，避免物体受损，结构简单、体积小、易于调速、成本低。

技术领域

本发明涉及自动化机械设备领域，尤其涉及一种机械手爪。

背景技术

机械手爪是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。目前机械手爪主要存在以下问题：（1）抓取自适应性差，抓取目标存在差异性，机械手难以适应物体形状，容易抓不住或者抓坏物体；（2）缺少抓取通用性，不同种类的物体状存在很大的区别，不同大小的物体需要的机械手的尺寸也不同，目前大部分的机械手爪只能抓取特定的某一类物体，不具备抓取的通用性，无法实现一机多用；（3）抓取柔顺性差，目前机械手爪大部分采用的是刚性结构，在抓取物体时没有缓冲阶段，而有些目标物体较为柔软或易破碎，容易碰伤目标物体；（4）装置结构复杂，体积较大，制作加工成本高，难以推广。

发明内容

本发明提供一种机械手爪，具有良好的自适应性，能够适配不同形状和尺寸的目标物体，并且抓取动作柔顺，不易损伤物体。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机械手爪，包括：手爪、手爪抓取机构、手指转动机构。手爪包括若干个手指，手爪抓取机构控制各手指协同张开和闭合，手指转动机构调整手指之间的夹角以适应不同形状和尺寸的物体

进一步的，手爪有三根手指，包括固定手指、第一活动手指、第二活动手指，第一活动手指和第二活动手指与手指转动机构连接。

进一步的，手指转动机构包括主动轴、从动轴、齿轮副、连杆。第一、第二活动手指分别通过各自的连杆与主动轴、从动轴连接，主动轴和从动轴上安装齿轮副，两者通过齿轮副实现反向转动，当主动轴通过齿轮副带动从动轴转动时，第一活动手指和第二活动手指分别以主动轴、从动轴轴心为转动中心，相互靠近或远离。

进一步的，齿轮副通过蜗轮蜗杆机构驱动，电机的输出轴连接蜗杆，蜗杆和蜗轮啮合，蜗轮连接并驱动齿轮副转动。

进一步的，手指由远指节、中指节、近指节依次连接组成，近指节位于指跟部位，远指节位于指尖部位。手爪抓取机构包括推动机构和一系列推杆，所述推杆均安装在指节外侧，包括主动杆和若干从动杆。

主动杆和推动机构连接，主动杆的另一端连接第一从动杆，第一从动杆的另一端连接第二从动杆和第三从动杆，第二从动杆的另一端和近指节的底端连接，第三从动杆的另一端和第四从动杆连接。第四从动杆为V形，V形的顶角和第三从动杆连接，另外两端和近指节与中指节连接的关节处，以及第五从动杆分别连接，第五从动杆还连接远指节的底端。

当推动机构上推时，主动杆推动从动杆带动手指收拢；当推动机构下拉时，主动杆牵引从动杆拉动手指张开。因为手指包含若干指节，并且指节的动作由一系列连杆推动，手指抓取物体的动作柔顺性强，相比刚性结构手爪更能保护物体，避免物体损伤。

进一步的，指节之间设置扭簧，使得手指成为欠驱动系统。

进一步的，推动机构包括气缸和小平台，小平台和气缸的活塞杆连接，小平台和主动杆连接。气缸的气缓冲能进一步加强动作的柔顺性，并且结构紧凑。

进一步的，当抓取球状物体时，三个手指之间的夹角为120°；当抓取柱状物体时，三个手指平行，其中两个手指与第三个手指相对设置。

本发明的有益效果是：