机械手的制作方法

本实用新型涉及一种机械手。

背景技术：

机械手是人们生活和生产中最常用的工具之一，具有较大的应用范围。人们通过控制机械手，从而实现对物体的抓取、移动等多种操作，以降低劳动强度。传统的机械手是通过对物体进行挤压，增大抓手与物体之间的摩擦力来实现抓取的。但是，传统机械手对物体进行挤压时，很容易损坏被抓取的物体。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统抓手容易损坏被抓取物体的问题，提供一种不易损坏被抓取物体的机械手。

一种机械手，其特征在于，包括静电抓手、固定装置和用于控制所述静电抓手打开的牵引装置；

所述静电抓手为柔性膜结构；

所述固定装置与所述静电抓手的上端连接；

所述牵引装置与所述静电抓手的下部连接。

在其中一个实施例中，所述静电抓手包括第一电极、第二电极、第一绝缘膜和第二绝缘膜；所述第一电极和所述第二电极间隔设置在所述第一绝缘膜上，并且所述第一电极和所述第二电极彼此绝缘；

所述第二绝缘膜覆盖在所述第一电极和所述第二电极上，所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜将所述第一电极和所述第二电极包裹在中间。

在其中一个实施例中，所述第一电极包括第一导电主体以及从所述第一导电主体的侧面沿同一方向延伸形成的第一梳状结构，所述第二电极包括第二导电主体以及从所述第二导电主体的侧面沿同一方向延伸形成的第二梳状结构，所述第一梳状结构和所述第二梳状结构间隔相嵌设置，并且所述第一梳状结构与所述第二梳状结构彼此绝缘。

在其中一个实施例中，所述第一电极和所述第二电极均为铜箔。

在其中一个实施例中，所述第一电极上设有与所述第一电极电连接的第一电极接口，所述第二电极上设有与所述第二电极电连接的第二电极接口。

在其中一个实施例中，所述机械手还包括用于带动所述牵引装置移动的升降装置，所述升降装置设置在所述固定装置上，所述牵引装置的一端与所述静电抓手的下部连接，所述牵引装置的另一端与所述升降装置连接。

在其中一个实施例中，所述牵引装置包括牵引件和连接件，所述连接件与所述固定装置可转动地连接，并且所述连接件的一端与所述升降装置固定连接，所述连接件的另一端与所述牵引件固定连接。

在其中一个实施例中，所述升降装置包括升降件以及用于控制所述升降件升降的动力件；所述连接件的一端与所述升降装置中的所述升降件固定连接。

在其中一个实施例中，所述牵引件为钢丝绳。

在其中一个实施例中，所述牵引装置与所述静电抓手的下端连接。

上述机械手，包括柔性膜结构的静电抓手，静电抓手带有静电后，可以利用静电吸附作用使静电抓手吸取被抓物体。柔性膜结构的静电抓手可以在通过静电吸附作用吸取被抓物体时，避免挤压该物体。上述机械手通过静电吸附作用抓取物体，不会挤压被抓物体，这种机械手不易损坏被抓物体。

附图说明

图1为一实施方式的机械手的结构示意图；

图2为图1所示的机械手的截面图；

图3为图1所示的机械手的静电抓手的截面示意图；

图4为图3所示的静电抓手的第一电极和第二电极的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

如图1和图2所示的一实施方式的机械手100，包括静电抓手110、固定装置120和牵引装置130。静电抓手110为柔性膜结构。固定装置120与静电抓手110的上端连接。牵引装置130的一端与静电抓手110的下部连接，并且牵引装置130用于控制静电抓手110的打开。

本实施例中，静电抓手110带有静电后，可以利用静电吸附技术实现对被抓取物体的吸附。静电抓手110为柔性膜结构，在抓取物体时，可以避免对被抓取物体的挤压，不易损坏被抓取物体。此外，柔性膜结构的静电抓手110可以更好地贴合在被抓取物体的表面，增大物体与静电抓手110之间的吸附力，进而增大物体与静电抓手110之间的静摩擦力，使得本实施例的机械手100可以抓取更加重的物体。

静电抓手110与固定装置120连接。静电抓手110的上端与固定装置120可以为固定连接，也可以为可转动地连接。抓取物体后，可以通过移动固定装置120来移动被抓取物体。

依靠静电吸附技术实现对物体的吸附后，通过牵引装置130与静电抓手110的下端连接来控制静电抓手110的打开，完成对物体的抓取。优选牵引装置130与静电抓手110的下端连接。在抓取物体前，牵引装置130在连接处给静电抓手110施加拉力，使静电抓手110向外张开，增大静电抓手110与重力方向的角度，便于抓取物体。在抓取物体时，释放牵引装置130对静电抓手110施加的压力，使得静电抓手110与重力方向的角度减小。当物体通过静电吸附被吸附在静电抓手110上后，物体与静电抓手110表面会产生静摩擦力。移动固定装置120，借助静电抓手110与被抓物体之间的静摩擦力来实现对物体的抓取。如在抓取纸箱，在纸箱的两侧分别用静电抓手110靠静电吸附作用吸附，再借助静电抓手110和纸箱之间的静摩擦力来实现对纸箱的抓取。

牵引装置130可以是通过手动的方式来实现对静电抓手110的控制，也可以是通过机械结构来实现对静电抓手110的控制。牵引装置130可以根据需要，与固定装置140连接。

此外，对于现有的采用真空吸盘的方式抓取物体的，其要求被抓物体表面具有良好的致密性且接触面平整，使用时亦会受限；且使用时真空吸盘噪声大。本实施例中的机械手，由于采用静电吸附技术对物体实现抓取，因而对被抓取物体的致密性没有要求，可以抓取致密性较差的物体；且使用时不会产生明显的噪音。

在本实施例中，根据图3和图4所示，静电抓手110包括第一电极111、第二电极113、第一绝缘膜115和第二绝缘膜117。第一电极111和第二电极113间隔设置在第一绝缘膜115上，并且第一电极111和第二电极113彼此绝缘。第二绝缘膜117覆盖在第一电极111和第二电极113上。即静电抓手110有三层结构，上下两层均为绝缘膜，中间一层设有电极。其中，电极包括间隔排列的第一电极111和第二电极113。第一绝缘膜115和第二绝缘膜117将第一电极111和第二电极113包裹在中间。第一电极111和第二电极113间隔的间隙，可以填充绝缘材料实现彼此绝缘。由于第一电极111和第二电极113之间绝缘，因而当正电荷和负电荷分别在第一电极111和第二电极113上聚集时，静电抓手110就带有静电。

优选地，第一电极111包括第一导电主体1111以及从第一导电主体1111的侧面沿同一方向延伸形成的第一梳状结构1113，第二电极113包括第二导电主体1131以及从第二导电主体1131的侧面沿同一方向延伸形成的第二梳状结构1133。其中，第一梳状结构1113和第二梳状结构1133间隔相嵌设置，并且第一梳状结构1113和第二梳状结构1133彼此绝缘。第一导电主体1111和第二导电主体1131可以为条状、片状或者线状等。

电极可以为金属箔，金属箔为延展性和导电性均良好的金属，如金、银、铜或铝等制备得到的金箔、银箔、铜箔或铝箔等，优选铜箔。绝缘膜的材料为聚酰亚胺、聚丙烯或者聚乙烯等，优选聚酰亚胺。聚酰亚胺为柔性绝缘材料，制备得到的静电抓手110具有良好的柔韧性。

在另一个实施例中，第一电极111上设有与第一电极111电连接的第一电极接口118；第二电极113上设有与第二电极113电连接的第二电极接口119。其中，第一电极接口118和第一电极接口119有部分被第一绝缘膜115或者第二绝缘膜117包裹，有部分暴露在第一绝缘膜115或者第二绝缘膜117外。暴露在外的部分第一电极接口118和第一电极接口119，用于连接高压发生器，将电压引导到第一电极111和第二电极113上，使第一电极111和第二电极113分别带上正电和负电。

机械手100还包括高压发生器。高压发生器可以输出直流高压电，用于为静电抓手110提供电压，使静电抓手110带有静电。高压发生器可以是外置装置，使用时，再与静电抓手110连接；也可以是内置装置，与固定装置120固定。高压发生器的正极与第一电极接口118连接，通过第一电极接口118将正电引导至第一电极111上，使第一电极111带上正电；高压发生器的负极与第二电极接口119连接，通过第二电极接口119将负电引导至第二电极113上，使第二电极113带上负电。高压发生器给静电抓手110施加高压后，两个电极之间携带电荷的极性相反，彼此绝缘，靠近被抓取物体后，将物体表面极化，从而与被吸附物体接触时产生吸附力。

在另一个实施例中，如图1和图2所示，机械手100还包括升降装置140，且升降装置140固定在固定装置120上。升降装置140与牵引装置130连接。通过升降装置140的移动来带动牵引装置130移动，牵引装置130的移动进而带动静电抓手110的打开，实现抓取物体。

其中，牵引装置130包括牵引件132和连接件134。连接件134的中间区域与固定装置120可转动地连接，并且连接件134的一端与升降装置140固定连接，连接件134的另一端与牵引件132固定连接。牵引件132可以为木杆、铁片、钢丝绳或者塑料绳等。

本实施例牵引件132优选钢丝绳，钢丝绳除了可以对静电抓手110施加拉力使其打开外，还可以对静电抓手110施加压力使其合拢。

升降装置140包括升降件142和动力件144。动力件144用于控制升降件142的升降，动力件144一般为电机。升降件142与牵引装置130中的连接件134的一端连接，带动静电抓手110的打开与合拢，以便于静电抓手110更加贴合被抓取物体。

当升降件142下降时，带动着连接件134的一端下降，由于连接件134的中部与固定装置120是可转动地连接，因而连接件134的另一端上升，带动牵引件132上升，从而带动静电抓手110打开。牵引件132如果为柔性的，则可以带动静电抓手110的打开或者使静电抓手110恢复自然垂直状态；如果为刚性的，则不仅可以带动静电抓手110的打开，而且还可以对静电抓手110施加压力，使其合拢。

优选地，升降件142包括丝杆螺母和平板，其中，丝杆与动力件144连接，动力件144可以带动丝杆转动，丝杆转动的同时带动螺母上下移动。平板中间有一个开口，螺母穿过开口并且与平板连接。平板上设有空槽，用于与连接件134的一端连接。螺母可以带动平板上下移动，进而带动连接件134的一端移动，从而实现控制静电抓手110打开与合拢的目的。

上述机械手，包括柔性膜结构的静电抓手，静电抓手带有静电后，可以利用静电吸附作用使静电抓手吸取被抓物体。柔性膜结构的静电抓手可以在通过静电吸附作用吸取被抓物体时，避免挤压该物体。上述机械手通过静电吸附作用抓取物体，不会挤压被抓物体，这种机械手不易损坏被抓物体。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。