一种机器人手的制作方法

本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种机器人手。

背景技术：

机器人（robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

通过近十年的发展，中国机器人产业从无到有、从小到大，目前已经形成了一百余家从事机器人研发设计、生产制造、工程应用以及零部件配套的产业集群，其中40余家上市公司在股市上形成了具有机器人概念的高技术板块。全国各省市地区正在建设和筹建的机器人产业园超过40余家。机器人应用遍及汽车制造、工程机械、食品等行业。

对于机器人的分类，虽然国际上没有统一的标准，但一般可以按照应用领域、用途、结构形式、自由度、负载以及控制方式等标准进行分类。按照应用领域的不同，目前我国的机器人主要有两种，即工业机器人和特种机器人。工业机器人，即面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。按用途来分，工业机器人可分为搬运机器人、焊接机器人、装配机器人、真空机器人、码垛机器人、喷漆机器人、切割机器人、洁净机器人等。

作为机器人家族中的新生代，服务机器人尚没有一个特别严格的定义，各国科学家对它的看法也不尽相同。其中，认可度较高的定义来自国际机器人联盟（internationalfederationofrobotics，ifr）的提法：“服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备”。而我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中对服务机器人的定义为，“智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备”。服务机器人可细分为个人、家庭机器人、专业服务机器人。

随着机器人研究的深入和各方面需求的巨大增长，机器人的应用领域在不断地扩大，概念也在不断地拓展，不再局限于搬运、焊接以及大批量作业的工业机器人，人类已经研制成功或正在研制用于危险环境作业、海洋资源探测、核能利用、军事侦察以及空间探测中的特种机器人。机器人已经从小说素材和科幻电影中发展为广泛应用于各领域的由计算机控制的智能机电装置系统。在机器人获得巨大发展的同时，机器人关键部件之一的机器人手爪也获得了长足的进步。

作为机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，机器人手爪既是一个主动感知工作环境信息的感知器，又是最后的执行器，是一个高度集成的、具有多种感知功能和智能化的机电系统，涉及机构学、仿生学、自动控制、传感器技术、计算机技术、人工智能、通讯技术、微电子学、材料学等多个研究领域和交叉学科。机器人手爪正由简单发展到复杂，由笨拙发展到灵巧，其中的仿人灵巧手已经发展到可以与人手媲美，它能捏住一支花，握住一枚鸡蛋，抓取任意一件东西，还能进行一些简单的操作。

由于机器人手爪的重要性，美国、德国、日本、俄罗斯等机器人研究强国研制成功了多种通用和专用的机器人手爪，手爪的灵活性和可靠性得到很大的提高，加上先进的感知系统，具备一定的自主能力，为机器人的灵活抓取和操作奠定了坚实的基础。我国的机器人的研究开始于７０年代，起步较晚，手爪研究也相对落后。从８０年代至今，在国家８６３计划和国家自然基金的大力支持下，机器人的研究被列入重点发展的主题，得到大力的发展，手爪的研究也步入了一个良好的发展时期。

手爪的应用环境千差万别，抓取可靠、环境适应性好、控制简单、自适应性强、自主能力高是衡量机器人手爪设计水平的重要标志。性能优良的机器人手爪可以实现可靠、快速和精确地抓取。研究和开发一个性能优良的机器人手爪是一项艰巨的任务，包括技术实现和理论研究两个方面。

目前机械手臂的应用越来越广泛，但是传统机械手臂复杂不够灵活，伸缩需要的空间较大，且机械臂笨重检修困难；机械爪一般由电机驱动或气缸驱动，气缸驱动的机械爪在撤去动力后，很难保持夹紧状态。

此手爪结构是应项目需要进行开发设计的。在以往的标准电机装配生产线上，转子的安装定位均是通过人工操作实现的。这样容易造成电机质量的不稳定，生产效率不高，且技术工人的劳动强度较大。由机器人加上手爪来实现转子的装配，装配质量的稳定性大幅提升；产线的生产效率大幅提升；技术人员的劳动强度降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种机器人手，解决了传统机械手臂复杂不够灵活，伸缩需要的空间较大，且机械臂笨重检修困难的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种机器人手，包括直线第一电机1、底座2、轴承3、支杆4、电动机5、齿轮6、第二电机7、夹板8、爪a9和爪b10，直线第一电机1底部设置底座2直线第一电机1轴端部通过轴承3与支杆4一端旋转连接，轴承3内侧开有齿槽11，直线第一电机1轴端部内侧设置电动机5，电动机5转轴上设置齿轮6，齿轮6与齿槽11啮合，支杆4另一端设置第二电机7，夹板8穿过第二电机7轴部并固定在第二电机7上，所述第一机械爪9两端均开有第一丝槽12，第一机械爪9对称设置且与滑块10销连，第二电机7轴部开有第二丝槽13，第一丝槽12与第二丝槽13啮合，所述滑块10开设有与所述第一机械爪9对应的斜槽，所述机械爪穿过斜槽固定在安装板的一端面上，所述安装板上固定安装有拉伸件，所述滑块10上固定有提升件，所述拉伸件通过提升件与滑块10固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的底座2开有若干孔14。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支杆4为可伸缩型。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的电动机5为变频电机。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的夹板8为u形金属夹板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一机械爪9为u形金属爪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一机械爪9的末端增加了压力传感器，在支杆4侧布置了位置传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机器人手还包括远程无线控制模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的机器人手，结构简单，操作方便，解决了传统机械手臂复杂不够灵活，伸缩需要的空间较大，且机械臂笨重检修困难的问题。通过底座开有若干孔，便于将机器人手臂安装固定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对本发明或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1机器人手的第一种结构示意图。

图2机器人手的第二种结构示意图。

图3机器人手的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体实施例，对本发明进行详细的说明。

参见图1，图1机器人手的第一种结构示意图，包括直线第一电机1、底座2、轴承3、支杆4、电动机5、齿轮6、第二电机7、夹板8、爪a9和爪b10，直线第一电机1底部设置底座2直线第一电机1轴端部通过轴承3与支杆4一端旋转连接，轴承3内侧开有齿槽11，直线第一电机1轴端部内侧设置电动机5，电动机5转轴上设置齿轮6，齿轮6与齿槽11啮合，支杆4另一端设置第二电机7，夹板8穿过第二电机7轴部并固定在第二电机7上，所述第一机械爪9两端均开有第一丝槽12，第一机械爪9对称设置且与滑块10销连，第二电机7轴部开有第二丝槽13，第一丝槽12与第二丝槽13啮合，所述滑块10开设有与所述第一机械爪9对应的斜槽，所述机械爪穿过斜槽固定在安装板的一端面上，所述安装板上固定安装有拉伸件，所述滑块10上固定有提升件，所述拉伸件通过提升件与滑块10固定连接。

参见图2和图3，所述的底座2开有四个孔14，便于将机器人手臂安装固。

所述的电动机5为变频电机，能够适应频繁的变速作业。所述的夹板8为u形金属夹板，便于将爪a、爪b销连。所述的爪a9、爪b10为u形金属爪，结构简单，节省空间，强度大。本具体实施方式的工作原理：通过底座将机器人手臂安装固定，直线电机a可以控制机器人手臂伸缩，电动机可以控制爪a、爪b的转动方向，直线电机b轴端的伸缩可以控制爪a、爪b的闭合和张开。

当该手爪处于工作状态时，在气缸活塞杆的带动下，提升件随着活塞杆上下运动，当提升件向上运动时，带动滑块向上运动，此时，在滑块及其内部柔性压紧件的作用下，四个机械爪同时内缩，机械爪末端的舌头形成不断缩小的圆，最后卡住转子轴上的环形槽，从而将转子提起，并运送至装配工位的预定位置，当达到预定位置后，电磁阀动作，活塞杆反向运动，滑块向下动作，机械爪末端的舌头形成不断扩大的圆，最终舌头从环形槽脱离，机械爪1离开装配工位，完成电机定转子的装配。

当然，为了增加手爪动作过程中的安全性和可靠性，在手爪的末端增加了压力传感器，在安装板4侧布置了位置传感器。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。