一种机器人仿生手爪制造技术

本发明专利技术提供一种机器人仿生手爪，包括基座和用于抓取的手爪部件，该手爪部件为设置在基座上的三爪，其包括两个上爪和位于两个上爪中部下方的下爪；所述三爪为面对称结构分布在基座上；还包括用于驱动两个上爪运动的上爪驱动机构，以及用于驱动下爪运动的下爪驱动机构；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动，或者两个所述上爪通过上爪驱动机构以单独驱动的方式运动；所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动，或者所述下爪通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动。本发明专利技术机器人仿生手爪结构紧凑，驱动简单，而且可适用于不同直径的类圆柱体或类球体的抓取，从而提高通用性和实用性。

A kind of robot bionic claw

【技术实现步骤摘要】
一种机器人仿生手爪
本专利技术涉及机器人
，更具体地说，涉及一种机器人仿生手爪。
技术介绍
机械手爪作为机器人关键零部件之一，它是机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。目前，机械手爪大多用于夹持具有平整表面的多面体物品而设计；因此其夹持端的夹持面通常为平面或平面带防滑纹的设计。虽然具有一定的通用性，但是应用这类常规机械手爪夹持球类物品或圆柱体物品时，受夹持面与待夹物品为点接触影响，必然会出现滑脱现象。而且，对于这类机械手爪，即使通过改造夹持端的夹持面结构，实现球类物品的夹持；其夹持端夹持面通常为特殊定制式设计，仅适用于夹持特定尺寸的物品，导致适用范围有限，通用性不够理想。另外，现有机械手爪的传动部件复杂，导致机械手爪结构繁琐不紧凑，体积偏大，不仅不利于机械手腕部结构紧凑化和小型化设计，而且也无法满足一些场合的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种机器人仿生手爪，该机器人仿生手爪结构紧凑，驱动简单，而且可适用于不同直径的类圆柱体或类球体的抓取，从而提高通用性和实用性。为了达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实现：一种机器人仿生手爪，包括基座和用于抓取的手爪部件；所述手爪部件为设置在基座上的三爪，其包括两个上爪和位于两个上爪中部下方的下爪；所述三爪为面对称结构分布在基座上；还包括用于驱动两个上爪运动的上爪驱动机构，以及用于驱动下爪运动的下爪驱动机构；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动，或者两个所述上爪通过上爪驱动机构以单独驱动的方式运动；所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动，或者所述下爪通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动。在上述方案中，本专利技术的三爪为面对称结构分布设计，不仅可大大提高抓取的稳定性，而且使得手爪可适用于不同直径的类圆柱体或类球体的抓取，从而提高通用性和实用性。同时，上爪可以通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动，下爪可以通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动，该方式不仅可以进一步提高抓取的稳定性，而且可以使得机器人仿生手爪驱动简单，结构紧凑，有利于机械手腕部结构紧凑化和小型化设计，可以满足一些场合的使用。具体地说，两个上爪均包括与基座固定连接的上固定指节一、与上固定指节一连接的上固定指节二、上中指节和上尾指节；所述上固定指节二、上中指节和上尾指节依次铰接；所述下爪包括与基座固定连接的下固定指节、与下固定指节连接的下中指节、以及与下中指节铰接的下尾指节。所述上爪为平行面对称结构分布在基座上；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动是指：所述上爪驱动机构包括用于驱动两个上爪的上中指节同步运动的驱动装置一，以及用于驱动两个上爪的上尾指节同步运动的驱动装置二。本专利技术两个上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动的方式有两种，第一种为：所述驱动装置一包括设置在基座底部的动力源一、主动齿轮轴一、从动齿轮轴一、直齿轮组、以及两个上爪上中指节从动齿轮轴；两个上爪上中指节从动齿轮轴分别与两个上爪的上中指节与上固定指节二铰接处连接；所述主动齿轮轴一的一端与动力源一连接，另一端与一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述直齿轮组包括相互啮合连接的直齿轮一和直齿轮二，直齿轮一与主动齿轮轴一同轴连接，从动齿轮轴一的一端与直齿轮二同轴连接，另一端与另一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述主动齿轮轴一通过直齿轮组带动从动齿轮轴一转动，使得另一个上爪上中指节从动齿轮轴转动，实现带动两个上爪的上中指节同步运动；所述驱动装置二包括动力源二、主动齿轮轴二、从动齿轮轴二、通过皮带连接的两个皮带轮和传动轴；所述从动齿轮轴二与一个上爪的上中指节连接，并与其中一个皮带轮同轴连接；所述传动轴分别与两个上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接，并与另一个皮带轮同轴连接；所述主动齿轮轴二的一端与动力源二连接，另一端与从动齿轮轴二啮合连接，实现通过带动皮带轮和通过传动轴的传动实现两个上爪的上尾指节同步运动。第二种为：所述驱动装置一包括动力源一和转动轴一；所述转动轴一分别与两个上爪的上固定指节二与上中指节铰接处连接，动力源一与转动轴一连接，实现带动两个上爪的上中指节同步运动；所述驱动装置二包括动力源二和转动轴二；所述转动轴二分别与两个上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接，动力源二与转动轴二连接，实现带动两个上爪的上尾指节同步运动。所述上爪为斜交面对称结构分布在基座上；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动是指：所述上爪驱动机构包括用于驱动两个上爪的上中指节同步运动的驱动装置一，以及用于驱动两个上爪的上尾指节同步运动的驱动装置二；所述驱动装置一包括设置在基座底部的动力源一、主动齿轮轴一、从动齿轮轴一、直齿轮组、以及两个上爪上中指节从动齿轮轴；两个上爪上中指节从动齿轮轴分别与两个上爪的上中指节与上固定指节二铰接处连接；所述主动齿轮轴一的一端与动力源一连接，另一端与一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述直齿轮组包括相互啮合连接的直齿轮一和直齿轮二，直齿轮一与主动齿轮轴一同轴连接，从动齿轮轴一的一端与直齿轮二同轴连接，另一端与另一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述主动齿轮轴一通过直齿轮组带动从动齿轮轴一转动，使得另一个上爪上中指节从动齿轮轴转动，实现带动两个上爪的上中指节同步运动；所述驱动装置二包括设置在基座底部的主动齿轮、动力源二和两个分别与两个上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接的从动部件；两个从动部件分别位于主动齿轮两侧，主动齿轮与动力源二连接，并与两个从动部件连接，实现驱动两个上爪的上尾指节同步运动；所述两个从动部件结构相同，分别包括从动齿轮、主动齿轮轴二、转轴、从动齿轮轴二以及均由皮带轮和皮带组成的同步带部件一和同步带部件二；每个从动部件的从动齿轮与同步带部件一的皮带轮同轴连接并与主动齿轮啮合连接；所述主动齿轮轴二的一端与同步带部件一的另一皮带轮同轴连接，另一端与从动齿轮轴二啮合连接；所述从动齿轮轴二与上爪的上中指节连接并与同步带部件二的皮带轮连接，同步带部件二的另一皮带轮通过转轴与上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接。所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动是指：所述下爪驱动机构包括动力源三、主动齿轮轴三和从动齿轮轴三；所述从动齿轮轴三与下爪的下中指节与下尾指节铰接处连接；所述主动齿轮轴三一端与动力源三连接，另一端与从动齿轮轴三啮合连接，实现带动下爪的下尾指节运动。或者，所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动是指：所述下爪驱动机构包括动力源三和转动轴三；所述转动轴三与下爪的下中指节与下尾指节铰接处连接，动力源三与转动轴三连接，实现带动下爪的下尾指节运动。所述下爪通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动是指：所述下爪驱动机构包括齿条一、齿条二、转动轴、齿轮三、主动齿轮轴三、从动齿轮轴三、与动力源一同轴连接的齿轮一、以及与动力源二同轴连接的齿轮二；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人仿生手爪，其特征在于：包括基座和用于抓取的手爪部件；所述手爪部件为设置在基座上的三爪，其包括两个上爪和位于两个上爪中部下方的下爪；所述三爪为面对称结构分布在基座上；/n还包括用于驱动两个上爪运动的上爪驱动机构，以及用于驱动下爪运动的下爪驱动机构；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动，或者两个所述上爪通过上爪驱动机构以单独驱动的方式运动；所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动，或者所述下爪通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人仿生手爪，其特征在于：包括基座和用于抓取的手爪部件；所述手爪部件为设置在基座上的三爪，其包括两个上爪和位于两个上爪中部下方的下爪；所述三爪为面对称结构分布在基座上；
还包括用于驱动两个上爪运动的上爪驱动机构，以及用于驱动下爪运动的下爪驱动机构；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动，或者两个所述上爪通过上爪驱动机构以单独驱动的方式运动；所述下爪通过下爪驱动机构以单独驱动的方式运动，或者所述下爪通过下爪驱动机构以作为两个上爪的从动机构实现运动。


2.根据权利要求1所述的机器人仿生手爪，其特征在于：两个上爪均包括与基座固定连接的上固定指节一、与上固定指节一连接的上固定指节二、上中指节和上尾指节；所述上固定指节二、上中指节和上尾指节依次铰接；所述下爪包括与基座固定连接的下固定指节、与下固定指节连接的下中指节、以及与下中指节铰接的下尾指节。


3.根据权利要求2所述的机器人仿生手爪，其特征在于：所述上爪为平行面对称结构分布在基座上；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动是指：所述上爪驱动机构包括用于驱动两个上爪的上中指节同步运动的驱动装置一，以及用于驱动两个上爪的上尾指节同步运动的驱动装置二。


4.根据权利要求3所述的机器人仿生手爪，其特征在于：所述驱动装置一包括设置在基座底部的动力源一、主动齿轮轴一、从动齿轮轴一、直齿轮组、以及两个上爪上中指节从动齿轮轴；两个上爪上中指节从动齿轮轴分别与两个上爪的上中指节与上固定指节二铰接处连接；所述主动齿轮轴一的一端与动力源一连接，另一端与一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述直齿轮组包括相互啮合连接的直齿轮一和直齿轮二，直齿轮一与主动齿轮轴一同轴连接，从动齿轮轴一的一端与直齿轮二同轴连接，另一端与另一个上爪上中指节从动齿轮轴啮合连接；所述主动齿轮轴一通过直齿轮组带动从动齿轮轴一转动，使得另一个上爪上中指节从动齿轮轴转动，实现带动两个上爪的上中指节同步运动；
所述驱动装置二包括动力源二、主动齿轮轴二、从动齿轮轴二、通过皮带连接的两个皮带轮和传动轴；所述从动齿轮轴二与一个上爪的上中指节连接，并与其中一个皮带轮同轴连接；所述传动轴分别与两个上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接，并与另一个皮带轮同轴连接；所述主动齿轮轴二的一端与动力源二连接，另一端与从动齿轮轴二啮合连接，实现通过带动皮带轮和通过传动轴的传动实现两个上爪的上尾指节同步运动。


5.根据权利要求3所述的机器人仿生手爪，其特征在于：所述驱动装置一包括动力源一和转动轴一；所述转动轴一分别与两个上爪的上固定指节二与上中指节铰接处连接，动力源一与转动轴一连接，实现带动两个上爪的上中指节同步运动；
所述驱动装置二包括动力源二和转动轴二；所述转动轴二分别与两个上爪的上中指节与上尾指节铰接处连接，动力源二与转动轴二连接，实现带动两个上爪的上尾指节同步运动。


6.根据权利要求2所述的机器人仿生手爪，其特征在于：所述上爪为斜交面对称结构分布在基座上；两个所述上爪通过上爪驱动机构以联动的方式同步运动是指：所述上爪驱动机构包括用于驱动两个上爪的上中指节同步运动的驱动装置一，以及用于驱动两个上爪的上尾指节同步运动的驱动装置二；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永杰，郑增浩，余洁，谢伟凯，卢新建，王双喜，
申请(专利权)人：广东省智行机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44