[发明专利]一种单驱动自适应夹爪

说明书

本发明涉及机器人夹爪领域，尤其是一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括提供动力的舵机、相互啮合同步转动的主驱动曲柄和副驱动曲柄，所述手指模块包括远端夹取指节、近端转动指节、驱动连杆，所述主驱动曲柄及所述副驱动曲柄带动所述驱动连杆运动，从而驱动所述近端转动指节和远端夹取指节运动，实现自适应抓取；有益效果：本发明提供了一种单驱动自适应夹爪，只需一个传动结构、一个驱动装置，设计结构紧凑、简单，同时实现了不同形状物体的自适应抓取，有效解决了现有简单夹爪只能夹取特定形状，而自适应夹爪结构复杂、占用空间大、成本高、维护不方便的问题。

技术领域

本发明涉及机器人夹爪领域，尤其是一种单驱动自适应夹爪。

背景技术

现有的工业夹爪大多采用末端平行的夹持方式，这种夹持方式抓持稳定、加工成本低，然而它们往往只能抓取特定种类的物体，自由度很少，夹持方式是一对一设立的，不能夹取其他种类的物品；为了解决这种问题，具有自适应抓持功能的夹爪应运而生。自适应机器人夹爪被设计地更加灵活，在抓持物体时，可以根据目标物体几何形状和所在位置的不同，进行平行抓持或包络抓持。平行抓持指的是在抓取小尺寸物体或者具有对立面的较大物体过程中，夹爪手指的末端指段保持平行进行抓持；包络抓持指的是用夹爪手指的多个指段包络目标物体，通过多点接触稳定地进行抓持。相应地，这些夹爪由于自由度和驱动器的增多，导致机械结构和控制系统变得更加复杂，刚度降低，抓取力变小，成本大幅增加。由此可知，目前市面上的机器人夹爪存在如下问题：要么末端抓取的装置多为平行抓取，只能夹取特定形状，无法适应多种形状的自适应抓取；要么就是通过多个驱动、多个传动、多个传感器、很复杂的结构实现自适应抓取，占用空间大、成本高、维护不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前市面上的机器人夹爪要么末端抓取装置多为平行抓取，只能夹取特定形状，无法适应多种形状的自适应抓取；要么就是通过多个驱动、多个传动、多个传感器、很复杂的结构实现自适应抓取，占用空间大、成本高、维护不方便；为了解决简化结构与自适应抓取之间存在冲突的问题，本发明提供了一种单驱动自适应夹爪，只需一个传动结构、一个驱动装置，结构紧凑简单，同时实现了不同形状物体的自适应抓取，有效的解决了现有简单夹爪只能夹取特定形状，自适应夹爪结构复杂、占用空间大、成本高、维护不方便的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单驱动自适应夹爪，包括驱动模块、两个手指模块、两个复位模块、底座壳体，所述驱动模块包括，舵机和两个驱动曲柄，两个所述驱动曲柄分别是主驱动曲柄、副驱动曲柄，所述舵机通过舵盘连接到所述主驱动曲柄，所述主驱动曲柄与所述副驱动曲柄啮合，所述副驱动曲柄的中心处设置长连接轴，将其固定到所述底座壳体内；

两个所述手指模块以底座壳体平面法线方向对称安装，每一个所述手指模块包括，远端夹取指节、近端转动指节、驱动连杆，所述远端夹取指节包括指尖和指根连接部，所述指根连接部设有两组连接孔，连接轴通过两组所述连接孔分别转动铰接到所述近端转动指节和所述驱动连杆，所述近端转动指节的另一端通过销轴转动连接到所述底座壳体上，所述驱动连杆的另一端通过所述连接轴活动连接到所述驱动曲柄，所述驱动连杆的上部设置有固定座，下部设有V形状限位凸块；

两个所述复位模块是两根弹簧构件，每个所述弹簧构件的一端固定连接到所述驱动连杆的所述固定座上，另一端固定连接到所述驱动曲柄上；

在初始状态下，所述弹簧构件、所述驱动连杆、所述驱动曲柄组成限位结构，所述驱动连杆的所述限位凸块与所述驱动曲柄的齿槽相对应匹配，所述驱动连杆与所述驱动曲柄互相垂直，两个所述远端夹取指节处于竖直状态、互相平行；