[实用新型]一种多指气动机械手爪

说明书

本实用新型提供一种多指气动机械手爪，包括依次连接的缓冲缸、中心杆和固定平台，若干节刚性指节，若干个气缸以及连接件；若干节刚性指节在固定平台周向分布并与固定平台的边沿铰接；气缸的数量与刚性指节数量相等，并固定在中心杆上，并通过连接件与刚性指节连接，实现驱动刚性指节朝固定平台中部抓持或张开。本实用新型可实现对物体的包裹抓取，从而提高抓取的可靠性、通用性和稳定性，特别适用于体积小和形状不规则的物体的抓取应用场合。本实用新型刚性指节对应一个气缸，可采用多线程控制气缸的模式对刚性指节进行驱动，在保证快速动态相应的前提下，可根据被抓取物体外形特征实现单线独立控制与多线集中控制两种工作模式，减小能耗。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种多指气动机械手爪。

背景技术

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，能模仿人手和手臂的某些动作功能，用来按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手爪是机械手用于吸附和抓取工件的对象，它可以模仿人的手部动作，安装在机械臂的前面，作为机械手性能体现的一个重要部件。

现有机械手爪大多采用相对面夹持的结构，依靠夹紧力或吸附力等方式抓取物体。然而，该机械手爪结构的指节设置数量少，而且结构单一，不仅适应的应用场合单一，而且受被抓取物体形状、尺寸以及表面质量影响大，可靠性差，对形状不规则、表面粗糙或易碎易变形等物体实用性不高，并对复杂形状物体抓取效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种多指气动机械手爪，该多指气动机械手爪可实现对物体的包裹抓取，从而提高抓取的可靠性、通用性和稳定性，特别适用于体积小的物体和形状不规则的物体的抓取应用场合。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种多指气动机械手爪，其特征在于：包括依次连接的缓冲缸、中心杆和固定平台，若干节刚性指节，若干个气缸以及连接件；若干节刚性指节在固定平台周向分布并与固定平台的边沿铰接；所述气缸的数量与刚性指节数量相等，并固定在中心杆上，并通过连接件与刚性指节连接，实现驱动刚性指节朝固定平台中部抓持或张开。

在上述方案中，本实用新型的气缸采用小型气缸，机械手爪设置若干个通过气缸驱动的刚性指节，而且刚性指节周向分布在固定平台的边沿并铰接，则在气缸驱动下可实现对物体的包裹抓取，特别对于体积小的物体、形状不规则的物体以及形状复杂的物体进行抓取，从而提高抓取的可靠性、通用性和稳定性。另外，本实用新型刚性指节对应一个气缸，可采用多线程控制气缸的模式对刚性指节进行驱动，在保证快速动态相应的前提下，可根据被抓取物体外形特征实现单线独立控制与多线集中控制两种工作模式，减小能耗。

所述缓冲缸由外部缸体和压缩弹簧组成；所述压缩弹簧设置在外部缸体内部，并与中心杆的顶端相抵。

每节刚性指节由连接部与抓持部连接组成；所述连接部与连接件连接，连接部与抓持部的连接处与固定平台铰接。

所述抓持部为具有弧度杆件，且弧口朝向固定平台中部。该设计可以进一步提高抓手对物体包裹式抓取的效果。

所述抓持部朝向固定平台中部的侧壁设置有用于增大与物体接触面的凸块。这样可以提高包裹式抓取的可靠性。

所述连接件包括转动副一、连杆和转动副二；所述连杆一端通过转动副一与气缸连接，另一端通过转动副二与刚性指节连接。

所述转动副一包括与气缸连接的气缸连接端、连杆连接端一和防磨套筒一；所述连杆连接端一为中空套筒并中部开设有缺口，缺口的内侧表面设置有与连杆连接的限位凹槽；所述防磨套筒一穿设在气缸连接端中，并穿入连杆连接端一实现气缸连接端与连杆连接端一连接。防磨套筒一可保证气缸连接端与连杆连接端一的同轴性并减小滑动摩擦造成的损耗。