[发明专利]物体夹持部和机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种夹取物体的物体夹持部以及具有物体夹持部的机器人。

背景技术

在机器人领域，机械臂(或者叫机械手)是工业领域最常用到的一种多轴机器人(或称为多关节机器人)，其主要是根据预定的路线从一个初始位置夹取目标物体到目标位置，适用于诸多工业领域的机械自动化作业。

现在市场上的多轴机器人主要包括四轴机器人(具有四个关节)和六轴机器人(具有六个关节)，他们均包括有基座、手臂和末端的物体夹持部，手臂上关节的多少决定了机器人的“轴”的数量。

专利号为02144076.X的中国发明专利公开了一种多轴机器人，其包括有基座、多个臂、一个机械手，基座安装在工作平台上、确定整个机器人的工作面，多个臂依次设置在基座和机械手之间、在电机的带动下进行移动，机械手则用于抓取目标物体(如芯片等)。

现有的抓取物体用的机械手一般都采用直线运动的驱动机构，如专利号为200820030064.6和专利申请号为201310001986.X的两篇公开文献分别公开了各自的机械手结构方案。

其中，专利号为200820030064.6的方案是一种将两个夹取物体的夹板安装在一个直线导轨上，然后通过气缸带动两个夹板在直线导轨上滑动而夹取物体。

专利申请号为201310001986.X的方案是将两个夹取物体的捻动手指安装在一个基座上，并由电机带动一条长蜗杆驱动两个捻动手指夹取物体。

通过上述描述可知，现有的机器人的物体夹持部一般都采用直线运动的驱动机构实现。上述采用直线运动的驱动机构具有以下缺点：

1、体积大，需要比较大的空间来安装直线导轨或长蜗杆，不利于精细作业；

2、长度太长，会使得物体夹持部的重心偏离机器人的基座，不利于机器人重心的保持，使得整个机器人本体的设计变得复杂。

发明内容

为了解决上述两个问题，本发明提供了一种新的物体夹持部。

本发明所述的物体夹持部包括有本体、安装在本体上的电机，在所述电机的输出轴上固定有一蜗杆，与所述蜗杆配合设置有两组传动机构，所述每组传动机构均包括有涡轮、曲柄、连杆、末端卡块，所述涡轮与所述蜗杆配合设置、并通过第一转轴与所述本体转动连接，所述曲柄的一端与所述涡轮固定连接，所述曲柄的另一端通过第二转轴与所述末端卡块的第一连接部转动连接，所述连杆的一端通过第三转轴与所述本体转动连接，所述连杆的另一端通过第四转轴与所述末端卡块的第二连接部转动连接，所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴、所述第四转轴在轴向上的投影构成一个平行四边形。

本发明的物体夹持部通过电机直接带动安装在电机输出轴上的蜗杆转动，蜗杆的转动同时带动两个涡轮的转动，由于两个涡轮均与对应的曲柄固定连接，涡轮的转动带动曲柄以第一转轴为中心转动，由于第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴在轴向上的投影构成一个平行四边形，使得曲柄、连杆、末端卡块构成了一组传动机构，这一组传动机构在曲柄以第一转轴为中心的转动的带动下、以第一转轴和第三转轴为中心共同转动，传动机构转动过程中以第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴在轴向上的投影构成的平行四边形的内夹角自动变化，这样就带动两个末端卡块相互靠近而夹住目标物体，实现对目标物体的夹取。

本发明的上述物体夹持部，当所述电机的输出轴的轴向垂直于水平面时，整个所述物体夹持部的重心正好在所述电机的输出轴上，使得所述物体夹持部安装在机器人上后不会使其重心偏离基座，且不需要直线导轨或长蜗杆等机构，体积小、有利于精细作业。

作为一种举例说明，本发明所述的物体夹持部中，所述本体包括有基座、固定在基座上的两个涡轮支撑板，所述蜗杆设置在所述两个涡轮支撑板之间的中心位置，所述每个涡轮均设置在所述两个涡轮支撑板之间、且通过所述第一转轴与所述两个涡轮支撑板转动连接。

作为又一种举例说明，本发明所述的物体夹持部中，所述曲柄还通过所述第一转轴与所述涡轮支撑板转动连接，使所述曲柄在所述涡轮的带动下、围绕所述第一转轴转动。

作为又一种举例说明，本发明所述的物体夹持部中，所述每组传动机构均包括有一对连杆；所述连杆的一端通过第三转轴与所述本体转动连接是：所述一对连杆分别通过所述第三转轴与所述涡轮支撑板转动连接；所述连杆的另一端通过第四转轴与所述末端卡块的第二连接部转动连接是：所述一对连杆分别通过所述第四转轴与所述末端卡块的一对第二连接部转动连接。

作为又一种举例说明，本发明所述的物体夹持部中，所述第三转轴是由两个轴向在同一直线上的转轴组成。