一种形状自适应的柔性抓取机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种形状自适应的柔性抓取机械手，包括固定座、内置动力驱动连接模块和至少两个柔性抓取模块。所述内置动力驱动连接模块包括连接套筒、驱动部件。所述柔性抓取模块包括固定臂、执行臂、驱动臂、端部接头、连杆A、连杆B、初级夹头、次级夹头。本发明专利技术通过设计气缸驱动的四爪多连杆抓取机构模块，并在抓取臂末端设计了两级自适应夹头，实现了对不同外形和不同尺寸零件的抓取，显著提高了自动化抓取和搬运零件的通用性；本发明专利技术通过改变多连杆抓取机构模块的数量和末端夹头的尺寸，即可实现对更大尺寸变动范围内不同形状的零件进行抓取，显著提高了抓取机器人的柔性。显著提高了抓取机器人的柔性。显著提高了抓取机器人的柔性。

【技术实现步骤摘要】
一种形状自适应的柔性抓取机械手


[0001]本专利技术涉及一种用于抓取零件的机械手，特别涉及一种形状自适应的柔性抓取机械手。

技术介绍

[0002]在自动化设备行业，利用机器人对零件进行自动化抓取是自动化设备的一个重要组成部分。但目前自动化抓取的结构设计通常与抓取目标对象是匹配对应的，即每一种零件对应特定的抓取机构。当零件的形状和尺寸发生变化时，抓取机构需要重新设计，导致抓取系统的通用性和柔性较低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种形状自适应的柔性抓取机械手。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种形状自适应的柔性抓取机械手，包括固定座、内置动力驱动连接模块和至少两个柔性抓取模块；其中：
[0006]所述内置动力驱动连接模块包括连接套筒、驱动部件，所述连接套筒的一端与固定座相连，另一端连接至机械臂总成，所述驱动部件设置于连接套筒内，用于驱动柔性抓取模块中的端部接头上下运动；
[0007]所述柔性抓取模块包括固定臂、执行臂、驱动臂、端部接头、连杆A、连杆B、初级夹头、次级夹头，所述端部接头与内置动力驱动连接模块的驱动部件相连，所述驱动臂的一端与端部接头铰接，另一端与执行臂铰接，固定臂的一端与固定座固定连接，连杆A的一端与固定臂的另一端铰接，连杆A的另一端与驱动臂的主体部分铰接，连杆B的一端与固定臂的另一端铰接，连杆B的另一端与执行臂铰接，所述初级夹头包括通过限位转轴安装于执行臂上的初级左夹头和初级右夹头，初级左夹头和初级右夹头通过线簧串联安装在一起，初级左夹头和初级右夹头上分别安装有呈V字形的次级夹头，初级夹头与次级夹头之间安装有三角缓冲架。
[0008]进一步的，所述连接套筒包括外筒和设置于外筒内部的内筒，所述外筒的上端固定于机械臂总成，下端固定于固定座，所述内筒的下端固定于固定座，所述驱动部件固定于内筒的上端。
[0009]进一步的，所述驱动部件为双杆气缸。
[0010]进一步的，还包括这件连接器、转接头，所述中间连接器的上端与驱动部件相连，下端与转接头相连，所述端部接头固定于转接头的侧面。
[0011]进一步的，所述转接头的底面安装有距离传感器。
[0012]进一步的，所述柔性抓取模块设置有4个，4个柔性抓取模块沿周向均匀布置。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014](1)通过设计气缸驱动的四爪多连杆抓取机构模块，并在抓取臂末端设计了两级自适应夹头，实现了对不同外形和不同尺寸零件的抓取，显著提高了自动化抓取和搬运零件的通用性；
[0015](2)通过改变多连杆抓取机构模块的数量和末端夹头的尺寸，即可实现对更大尺寸变动范围内不同形状的零件进行抓取，显著提高了抓取机器人的柔性。
附图说明
[0016]图1是形状自适应的柔性抓取机器人的结构示意图；
[0017]图2是形状自适应的柔性抓取机械手总成轴侧图；
[0018]图3是形状自适应的柔性抓取机械手总成分解图；
[0019]图4是形状自适应的柔性抓取机械手总成剖面图；
[0020]图5是线簧的结构示意图；
[0021]图6是三角缓冲架的结构示意图。
[0022]图中标记：1、外筒；2、内筒；3、双杆气缸；4、固定螺杆；5、中间连接器；6、转接头；7、端部接头；8、距离传感器；9、螺钉A；10、螺钉B；11、螺钉C；12、垫片A；13、销轴A；14、螺钉D；15、垫片B；16、固定臂；17、螺钉E；18、垫片C；19、连杆A；20、连杆B；21、驱动臂；22、执行臂；23、固定座A；24、初级左夹头；25、初级右夹头；26、线簧；27、次级左夹头；28、次级右夹头；29、三角缓冲架；30、螺钉F；31、垫片D；32、螺钉G；33、垫片E；34、销轴B；35、固定座B；36、螺钉H；37、通孔L；38、双输出杠杆；39、通孔B；40、螺纹孔C；41、气缸进出气孔D；42、螺纹孔A；43、柔性抓取模块；44、气缸孔E；45、螺纹孔F；46、安装面K；47、安装面J；48、通孔H；49、安装面I；50、机械臂底座；51、机械臂总成；52、内置动力驱动连接模块；53、通孔G。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0024]图1为形状自适应的柔性抓取机器人。由图可以看出，该柔性抓取机器人包括机械臂底座50、机械臂总成51、内置动力驱动连接模块52和柔性抓取模块43。图2为形状自适应的柔性抓取机械手总成轴测图。图3为形状自适应的柔性抓取机械手总成分解图。图4为形状自适应的柔性抓取机械手总成剖面图。
[0025]根据图3和图4可知，外筒1和内筒2通过穿入通孔B39和螺纹孔A42的四组螺钉G32和垫片E33固定安装在固定座B35上。外筒1的上端通过通孔L37和穿入通孔L37的螺钉与机械臂总成51相连。双杆气缸3通过固定螺杆4与内筒2上的螺纹孔C40装配在一起。双杆气缸3上有气缸孔E44，内筒2上设置有与气缸孔E44相对的气缸进出气孔D41。中间连接器5通过螺钉B10安装在双杆气缸3的双输出杠杆38端部，转接头6通过螺钉A9固定安装在中间连接器5的一端。四组端部接头7的安装面J47与转接头6的安装面K46贴合安装在一起。
[0026]距离传感器8通过螺钉和安装面I49安装在转接头6的底部端面，用来检测待取零件的距离。固定臂16通过穿过通孔G53的螺钉E17和垫片C18固定装配在固定座B35的螺纹孔F45处，图3中，螺钉D14和垫片B15为分解结构，驱动臂21的一端通过销轴B34固定安装在端部接头7的通孔H48中。连杆A19通过两组销轴A13、螺钉C11和垫片A12将固定臂16和驱动臂21连接在一起，此处螺钉C11、垫片A12和销轴A13构成限位转轴。类似的，驱动臂21通过限位
转轴与执行臂22连接在一起，连杆B20通过两组限位转轴将固定臂16和执行臂22连接在一起。
[0027]固定座A23通过螺钉H36安装在执行臂22上，初级左夹头24和初级右夹头25分别通过限位转轴安装在固定座A23上，并通过线簧26串联安装在一起，从而使得初级左夹头24和初级右夹头25能够在一定作用力下相对张开。图5为线簧，用于与初级夹头装配在一起，其初级夹头的旋转角度由零件外形确定，起到初步自适应抓取不同形状零件的能力。初级左夹头24和初级右夹头25上分别通过螺钉F30和垫片D31安装了次级左夹头27和次级右夹头28。
[0028]另外，三角缓冲架29的一个面与次级夹头安装一起，另外一个面与初级夹头安装在一起，即一个次级夹头的背面安装有一个三角缓冲架29。图6为三角缓冲架，用于与次级夹头装配在一起，次级夹头的旋转角度由零件的局部细节外形确定，起到二次自适应调节并适配带抓取不同形状零件的作用，并提高对零件的抓紧力。自此，固定臂16、连杆A19、连杆B20、驱动臂21、执行臂22、固定座A23本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形状自适应的柔性抓取机械手，其特征在于，包括固定座、内置动力驱动连接模块和至少两个柔性抓取模块；其中：所述内置动力驱动连接模块包括连接套筒、驱动部件，所述连接套筒的一端与固定座相连，另一端连接至机械臂总成，所述驱动部件设置于连接套筒内，用于驱动柔性抓取模块中的端部接头上下运动；所述柔性抓取模块包括固定臂、执行臂、驱动臂、端部接头、连杆A、连杆B、初级夹头、次级夹头，所述端部接头与内置动力驱动连接模块的驱动部件相连，所述驱动臂的一端与端部接头铰接，另一端与执行臂铰接，固定臂的一端与固定座固定连接，连杆A的一端与固定臂的另一端铰接，连杆A的另一端与驱动臂的主体部分铰接，连杆B的一端与固定臂的另一端铰接，连杆B的另一端与执行臂铰接，所述初级夹头包括通过限位转轴安装于执行臂上的初级左夹头和初级右夹头，初级左夹头和初级右夹头通过线簧串联安装在一起，初级左夹头和初级右夹头上分别安装有呈V...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛冬平，苏纯，马韧哲，陆晓明，邵嵘，马润秋，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：