[实用新型]一种单电机控制可张合机械手

说明书

本实用新型提供了一种单电机控制可张合机械手，包括电机、固定套筒、牵引机构、钢丝绳和机械手爪。电机安装于固定套筒上方；固定套筒为内镂空的矩形长筒，其内装有由电机控制的牵引机构；钢丝绳连接于牵连机构与机械手爪上；四个机械手爪分别安装于固定套筒的四个侧面上。工作时电机转动带动固定套筒内的牵引机构运动，牵引机构通过钢丝绳连接带动机械手爪收缩与张开，机械手爪上安装有辅助机械手爪张开并保持张开状态的拉簧。本装置通过单电机驱动，实现了和人手一样的抓取与松开动作，可安装于各种机械设备上，如各种机械手臂、无人机等，用途广泛，特别是对于一些人力不易达到或者危险的位置，本实用新型的单电机控制可张合机械手更具有推广和实用价值。

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，具体而言，涉及一种由单个步进电机控制的四爪机械手。

背景技术

现有技术中的大部分机械手设计复杂，需要多个电机控制或者需要配合专业机械臂使用，使用要求多，如需要大功率输入，需要特定条件等，在很多条件简陋且只要求实现简单抓取任务的场合不适用。本单电机控制可张合机械手采用单一步进电机驱动，通过钢丝绳带动机械手爪的张合来完成简单的抓取动作，使用条件简单，完成过程简单，适合于普遍的简单抓取任务。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种只需要单个电机控制就可以完成抓取和张开动作的机械手，使用简单，用途广泛。

本实用新型提供了一种单电机控制可张合机械手，包括电机、固定套筒、牵引机构、钢丝绳和机械手爪。电机与固定套筒内的牵引机构连接，牵引机构与机械手爪通过钢丝绳连接，机械手爪分别安装在固定套筒的四个侧面上，工作时电机带动牵引机构运动，牵引机构通过钢丝绳带动机械手爪完成收缩抓取和舒张放开的动作。

进一步地，牵引机构包括螺旋导杆与螺旋套件，螺旋导杆安装于电机上，跟随电机转动同轴转动，螺旋套件外套在螺旋导杆上，通过螺纹连接在螺旋导杆上上下运动，电机转动时带动螺旋导杆转动，螺旋套件由于固定套筒内的卡板限制了其转动，因此在螺旋导杆转动时螺旋套件随螺纹旋动在螺旋导杆上上下移动。

进一步地，机械手爪包括连接杆一、连接杆二、抓板和弹簧。连接杆一的上端与固定在固定套筒上的支座连接，可绕支座轴旋转，连接杆一的下端与连接杆二的上端连接，可绕连接轴旋转；连接杆二的上端与连接杆一的下端连接，可绕连接轴旋转，连接杆二的下端与固定在抓板上的支座连接，可绕支座轴旋转；弹簧上端与连接杆二的尾部连接，弹簧下端与抓板连接。

进一步地，牵引机构通过钢丝绳与机械手爪连接。钢丝绳包括钢丝绳一与钢丝绳二。钢丝绳一的上端固定于螺旋套件外壁，由螺旋套件外壁开始穿过固定套筒外壁上端的钢丝绳孔以及固定在固定套筒外壁上的定滑轮，其下端固定于机械手爪连接杆一与连接杆二连接处的转动轴上。钢丝绳二的上端固定于螺旋套件外壁的底端，由螺旋套件外壁底端开始穿过固定套筒外壁底部的钢丝绳孔并绕过连接杆一与连接杆二的连接轴，最终固定于机械手爪抓板的下端。

进一步地，螺旋套件在上下运动时，钢丝绳一的上端固定点的位置始终低于固定套筒外壁上端的钢丝绳孔。

进一步地，电机转动驱动螺旋套件下降时钢丝绳一被拉伸，钢丝绳二放松，机械手爪连接杆件一张开，机械手手爪在拉簧作用下保持张开状态，弹簧保持原长，此时机械手张开，在螺旋套件下降到最下端时机械手达到最大张开状态，即电机转动驱动螺旋套件下降时可通过钢丝绳带动机械手爪张开即实现松开动作。

进一步地，电机转动驱动螺旋套件上升时钢丝绳一放松，钢丝绳二被拉伸，机械手手爪连接杆件一在重力作用以及钢丝绳一所给约束力作用下闭合，同时钢丝绳二拉动机械手抓板闭合，在螺旋套件上升到最上端时候机械手达到最大闭合状态，即电机转动驱动螺旋套件上升时可通过钢丝绳带动机械手爪收缩即实现抓取动作。