用于抓取球类物体的机械爪制造技术

本发明专利技术公开了一种用于抓取球类物体的机械爪，连接板设有开槽，第一转动轴固定于开槽，手爪通过第一转动轴铰接于连接板，手爪内侧固定连动杆的一端，连动杆另一端固定于第二连接环，通过第一电机带动螺纹杆使螺纹套环上升进而使手爪合拢，实现球类物体的抓取，回弹装置设置在连接板上、且与手爪连接，用于在弹力的作用下使得手爪旋转，松开球类物体。本申请改善了现有的机械爪对球类物体抓放时都需要驱动装置施加能量至手爪，以实现夹紧或松开被夹的球类物体，造成的能量浪费。

【技术实现步骤摘要】
用于抓取球类物体的机械爪
本专利技术涉及机械手
，具体为一种用于抓取球类物体的机械爪。
技术介绍
机械爪是一种能模仿人手的某些动作功能，用以实现抓取、搬运物件或操作工具的装置。构造和性能上兼有人和机器各自的优点。机械爪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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。现有的机械爪对球类物体抓放时都需要驱动装置施加能量至手爪，以实现夹紧或松开被夹的球类物体，造成能量的浪费，为此，提出一种用于抓取球类物体的机械爪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于抓取球类物体的机械爪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种用于抓取球类物体的机械爪，包括壳体、第一输出轴、第一电机、螺纹杆、移动板、第一连接环、第一钢索、第二连接环、连动杆、第一转动轴、连接板、手爪、开槽、螺纹套环、固定杆、第一滑槽、回弹装置；所述连接板设有开槽，所述第一转动轴固定于开槽，所述手爪通过第一转动轴铰接于连接板；所述连接板上方固定有壳体，所述壳体上方固定有第一电机，所述壳体内部设有螺纹杆、移动板、螺纹套环、固定杆、第一输出轴，所述第一电机的输出端固定连接第一输出轴，所述第一输出轴与螺纹杆固定，所述螺纹套环螺纹套接于螺纹杆，所述螺纹套环外环固定有固定杆，所述固定杆另一端与移动板固定；所述壳体表面设有第一滑槽，所述第一连接环固定于移动板，且被限制于第一滑槽内，围绕第一转动轴转动，所述第一钢索一端连接第一连接环，另一端连接第二连接环；所述手爪内侧固定连动杆的一端，所述连动杆另一端固定于第二连接环；所述回弹装置设置在连接板上、且与所述手爪连接，用于在弹力的作用下使得所述手爪旋转，松开球类物体。优选的，所述回弹装置包括：限位套筒、弹簧、限位块、限位轴；所述限位轴固定于手爪外侧，所述连接板外缘固定有限位套筒，所述限位轴部分位于限位套筒内，所述限位轴固定有限位块，所述弹簧套接于限位轴，所述弹簧被压缩于限位块与限位套筒外端之间，所述弹簧两端分别与所述限位块和限位套筒固定连接。优选的，所述限位套筒和限位轴的半径相同。优选的，所述第一连接环、第一钢索、第二连接环、连动杆、第一转动轴、手爪、限位套筒、弹簧、限位块、限位轴、开槽、第一滑槽均为四个。优选的，还包括可移动式机械臂，所述可移动式机械臂包括：支撑件、支撑轴、连接轴、蜗杆、第一连杆、第一伸缩杆、铰接轴、第二连杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、铰支、第二输出轴、第一齿轮、第二齿轮、蜗轮、滚动轴承、箱体、电机支撑块、第二电机、移动箱、第四伸缩杆、万向轮、第一推力轴承；所述箱体四周设有移动箱，所述第四伸缩杆固定于移动箱内，所述万向轮固定于所述第四伸缩杆，且位于移动箱内，所述箱体下表面固定有电机支撑块、支撑件，所述第二电机固定于电机支撑块上，所述第二输出轴一端固定连接第二电机输出端，另一端固定有第一齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述蜗杆穿过第二齿轮，且固定于第二齿轮中部，所述箱体内壁两侧设有滚动轴承，所述蜗杆套接于滚动轴承；所述支撑轴设置于支撑件上方，所述第一推力轴承安装于支撑轴与支撑件之间，所述支撑轴上端固定有连接轴，所述连接轴下端固定有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述连接轴上端固定有第一连杆，所述第二连杆通过铰接轴与第一连杆铰接，所述第二连杆存在突出位，可容纳两个铰接头，所述第一伸缩杆一端铰接于第一连杆下端，另一端铰接于第二连杆突出位上半部分，所述第三伸缩杆铰接于第二连杆上端，所述第二伸缩杆一端铰接于第二连杆突出位下半部分，另一端铰接于第三伸缩杆外壳前端，所述第三伸缩杆伸出端铰接有铰支，所述铰支与壳体上端固定连接。优选的，还包括手爪清理装置，所述手爪清理装置包括：连接箱体、电机支撑柱、第三电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、第二推力轴承、传动轴、连接件、第二转动轴、第三转动轴、第一定滑轮、第二定滑轮、第二钢索、第三钢索、第二滑槽、第一突起、滑动轴、第二突起、支撑杆、清理头、L型限位块、喷头、第三滑槽、电机连接板、第四电机、第三齿轮、弧形齿条、第五电机、第一集线轮、第四转动轴、第五转动轴、第六电机、第二集线轮；所述连接箱体上端固定于连接板下表面，且位于手爪外侧，所述电机支撑柱固定于接箱体下内表面，所述第三电机固定于电机支撑柱上，所述主动锥齿轮与第三电机输出端固定，所述从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，所述传动轴一端与从动锥齿轮固定，且伸出连接箱体，所述第二推力轴承位于从动锥齿轮与接箱体下内表面之间，且套接于传动轴，所述连接件固定于传动轴另一端；所述第二转动轴、第三转动轴、第一定滑轮、第二定滑轮、第二滑槽、第一集线轮、第四转动轴、第五转动轴、第二集线轮均设置于连接件内，所述第五电机、第六电机均固定于连接件外壁，所述第二转动轴、第三转动轴、第四转动轴、第五转动轴转动于连接件内壁，且第三转动轴与第五电机输出端固定，所述第五转动轴与第六电机输出端固定，所述第一定滑轮安装于第二转动轴上，所述第二定滑轮安装于第三转动轴上，所述第一集线轮安装于第三转动轴上，所述第二集线轮安装于第五转动轴上；所述支撑杆首端两侧设置有滑动轴，所述支撑杆通过滑动轴与第二滑槽的配合实现与连接件的连接，所述支撑杆首端上表面固定有第一突起，所述支撑杆末端上表面固定有第二突起，所述第二钢索一端与第二突起固定，另一端穿过第二定滑轮固定于第二集线轮，所述第三钢索一端与第一突起固定，另一端穿过第一定滑轮与第一集线轮固定；所述支撑杆末端固定有L型限位块，所述L型限位块为上下对称分布的两个，所述清理头上下表面均设有第三滑槽，所述L型限位块与第三滑槽配合，所述L型限位块远离第三滑槽的表面固定有电机连接板，所述第四电机固定于电机连接板，所述第三齿轮固定于第四电机输出端，所述清理头内凹面一侧固定有弧形齿条，所述第三齿轮与弧形齿条啮合，所述清理头外凸面一侧设置有喷头。优选的，还包括弹簧状态检测装置，所述弹簧状态检测装置包括：位移传感器，设置在限位块处，用于检测所述限位块的位移，通过检测限位块的位移来判断弹簧的实际压缩量；力传感器，设置在弹簧与限位块连接处，用于检测弹簧对限位块的压力；计数器，记录弹簧被压缩的次数；计时器，记录弹簧被压缩过程的时间；报警器，所述报警器位于壳体外部；速度传感器，用于检测所述限位块的移动速度；控制器，所述控制器分别与所述位移传感器、速度传感器、力传感器、计时器、计数器和报警器电性连接，所述控制器基于所述位移传感器、速度传感器、力传感器、计时器和计数器控制所述报警器工作，包括：步骤1：所述控制器基于所述力传感器及公式(1)得到在未失效情况下弹簧第m次压缩时的轴向变形量：其中，am为弹簧在未失效情况下第m次压缩时的轴向变形量，Fm为所述力传感器检测的第m次弹簧压缩时所受的压力，D为弹簧的直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：/n包括壳体(1)、第一输出轴(2)、第一电机(3)、螺纹杆(4)、移动板(5)、第一连接环(6)、第一钢索(7)、第二连接环(8)、连动杆(9)、第一转动轴(10)、连接板(11)、手爪(12)、开槽(17)、螺纹套环(18)、固定杆(19)、第一滑槽(20)、回弹装置；/n所述连接板(11)设有开槽(17)，所述第一转动轴(10)固定于开槽(17)，所述手爪(12)通过第一转动轴(10)铰接于连接板(11)；/n所述连接板(11)上方固定有壳体(1)，所述壳体(1)上方固定有第一电机(3)，所述壳体(1)内部设有螺纹杆(4)、移动板(5)、螺纹套环(18)、固定杆(19)、第一输出轴(2)，所述第一电机(3)的输出端固定连接第一输出轴(2)，所述第一输出轴(2)与螺纹杆(4)固定，所述螺纹套环(18)螺纹套接于螺纹杆(4)，所述螺纹套环(18)外环固定有固定杆(19)，所述固定杆(19)另一端与移动板(5)固定；/n所述壳体(1)表面设有第一滑槽(20)，所述第一连接环(6)固定于移动板(5)，且被限制于第一滑槽(20)内，围绕第一转动轴(10)转动，所述第一钢索(7)一端连接第一连接环(6)，另一端连接第二连接环(8)；/n所述手爪(12)内侧固定连动杆(9)的一端，所述连动杆(9)另一端固定于第二连接环(8)；/n所述回弹装置设置在连接板(11)上、且与所述手爪(12)连接，用于在弹力的作用下使得所述手爪(12)旋转，松开球类物体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：
包括壳体(1)、第一输出轴(2)、第一电机(3)、螺纹杆(4)、移动板(5)、第一连接环(6)、第一钢索(7)、第二连接环(8)、连动杆(9)、第一转动轴(10)、连接板(11)、手爪(12)、开槽(17)、螺纹套环(18)、固定杆(19)、第一滑槽(20)、回弹装置；
所述连接板(11)设有开槽(17)，所述第一转动轴(10)固定于开槽(17)，所述手爪(12)通过第一转动轴(10)铰接于连接板(11)；
所述连接板(11)上方固定有壳体(1)，所述壳体(1)上方固定有第一电机(3)，所述壳体(1)内部设有螺纹杆(4)、移动板(5)、螺纹套环(18)、固定杆(19)、第一输出轴(2)，所述第一电机(3)的输出端固定连接第一输出轴(2)，所述第一输出轴(2)与螺纹杆(4)固定，所述螺纹套环(18)螺纹套接于螺纹杆(4)，所述螺纹套环(18)外环固定有固定杆(19)，所述固定杆(19)另一端与移动板(5)固定；
所述壳体(1)表面设有第一滑槽(20)，所述第一连接环(6)固定于移动板(5)，且被限制于第一滑槽(20)内，围绕第一转动轴(10)转动，所述第一钢索(7)一端连接第一连接环(6)，另一端连接第二连接环(8)；
所述手爪(12)内侧固定连动杆(9)的一端，所述连动杆(9)另一端固定于第二连接环(8)；
所述回弹装置设置在连接板(11)上、且与所述手爪(12)连接，用于在弹力的作用下使得所述手爪(12)旋转，松开球类物体。


2.根据权利要求1所述的用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：所述回弹装置包括：限位套筒(13)、弹簧(14)、限位块(15)、限位轴(16)；
所述限位轴(16)固定于手爪(12)外侧，所述连接板(11)外缘固定有限位套筒(13)，所述限位轴(16)部分位于限位套筒(13)内，所述限位轴(16)固定有限位块(15)，所述弹簧(14)套接于限位轴(16)，所述弹簧(14)被压缩于限位块(15)与限位套筒(13)外端之间，所述弹簧(14)两端分别与所述限位块(15)和限位套筒(13)固定连接。


3.根据权利要求2所述的用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：所述限位套筒(13)和限位轴(16)的半径相同。


4.根据权利要求2所述的用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：所述第一连接环(6)、第一钢索(7)、第二连接环(8)、连动杆(9)、第一转动轴(10)、手爪(12)、限位套筒(13)、弹簧(14)、限位块(15)、限位轴(16)、开槽(17)、第一滑槽(20)均为四个。


5.根据权利要求1所述的用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：还包括可移动式机械臂，所述可移动式机械臂包括：支撑件(24)、支撑轴(25)、连接轴(26)、蜗杆(27)、第一连杆(28)、第一伸缩杆(29)、铰接轴(30)、第二连杆(31)、第二伸缩杆(32)、第三伸缩杆(33)、铰支(34)、第二输出轴(35)、第一齿轮(36)、第二齿轮(37)、蜗轮(38)、滚动轴承(39)、箱体(40)、电机支撑块(41)、第二电机(42)、移动箱(43)、第四伸缩杆(21)、万向轮(22)、第一推力轴承(23)；
所述箱体(40)四周设有移动箱(43)，所述第四伸缩杆(21)固定于移动箱(43)内，所述万向轮(22)固定于所述第四伸缩杆(21)，且位于移动箱(43)内，所述箱体(40)下表面固定有电机支撑块(41)、支撑件(24)，所述第二电机(42)固定于电机支撑块(41)上，所述第二输出轴(35)一端固定连接第二电机(42)输出端，另一端固定有第一齿轮(36)，所述第二齿轮(37)与第一齿轮(36)啮合，所述蜗杆(27)穿过第二齿轮(37)，且固定于第二齿轮(37)中部，所述箱体(40)内壁两侧设有滚动轴承(39)，所述蜗杆(27)套接于滚动轴承(39)；
所述支撑轴(25)设置于支撑件(24)上方，所述第一推力轴承(23)安装于支撑轴(25)与支撑件(24)之间，所述支撑轴(25)上端固定有连接轴(26)，所述连接轴(26)下端固定有蜗轮(38)，所述蜗轮(38)与蜗杆(27)啮合，所述连接轴(26)上端固定有第一连杆(28)，所述第二连杆(31)通过铰接轴(30)与第一连杆(28)铰接，所述第二连杆(31)存在突出位，可容纳两个铰接头，所述第一伸缩杆(29)一端铰接于第一连杆(28)下端，另一端铰接于第二连杆(31)突出位上半部分，所述第三伸缩杆(33)铰接于第二连杆(31)上端，所述第二伸缩杆(32)一端铰接于第二连杆(31)突出位下半部分，另一端铰接于第三伸缩杆(33)外壳前端，所述第三伸缩杆(33)伸出端铰接有铰支(34)，所述铰支(34)与壳体(1)上端固定连接。


6.根据权利要求1所述的用于抓取球类物体的机械爪，其特征在于：还包括手爪清理装置，所述手爪清理装置包括：连接箱体(44)、电机支撑柱(45)、第三电机(46)、主动锥齿轮(47)、从动锥齿轮(48)、第二推力轴承(49)、传动轴(50)、连接件(51)、第二转动轴(52)、第三转动轴(53)、第一定滑轮(54)、第二定滑轮(55)、第二钢索...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小娜，
申请(专利权)人：深圳市瑞驰文体发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44