一种机器人抓手

本发明涉及一种机器人结构，尤其是一种机器人抓手结构，具体的说是一种机器人抓手。

背景技术：

目前，传统机器人抓手通常采用硬质材料的刚性运动副进行连接，以便为其完成抓取工作提供足够的力。但是，由于此类抓手的夹紧机制是固定的，导致其运动灵活性有限，改造性差，不易实现柔性共享。在抓取易损物体时，容易对抓取对象造成损坏。还有一些精密的机器人抓手，虽可实现无损抓取，但对抓手的控制与传感的精度要求特别高，导致其制造和使用成本都很高，在工业生产上难以普及。

因此，需要加以改进，以便更好的满足市场的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种机器人抓手，能够稳定且安全的抓取物品，且自重轻，移植性好，可以安装在各种机械臂进行操作，充分满足市场的需求。

本发明的技术方案是：

一种机器人抓手，包括固定支架和螺母连接板；

所述固定支架为上端开敞的筒状，其内部设置电机；该电机的输出轴为丝杆状；所述螺母连接板为薄板状，其形状和大小均与所述固定支架的内腔相适应，能够水平放置于所述固定支架内，并沿垂直方向移动；该螺母连接板上设有丝杆螺母；该丝杆螺母与所述输出轴相配合，使所述螺母连接板能够沿所述输出轴移动；所述固定支架的上端缘设有若干缺口；

还包括压杆和连杆，该压杆和连杆的数量均与所述缺口相同；该压杆跨装在所述缺口处，并与所述缺口相铰接；所述连杆为直杆状，设置于所述固定支架内，其两端分别与所述螺母连接板和所述压杆的内侧端相铰接；

还包括多个手指；该手指为条板状，由柔性材料制成；该手指的上端与所述固定支架相连，其下端通过弹性金属丝与所述压杆的外侧端相连；该手指的内侧面设有压力传感器，其外侧面设有弯曲度传感器；

所述压力传感器、弯曲度传感器和电机均与控制器电性相连。

进一步的，所述固定支架的横截面为正多边形。

进一步的，所述电机固定在所述固定支架的底板上。

进一步的，所述压杆为折杆状，其夹角为钝角。

进一步的，所述缺口沿所述固定支架周向均布；每个所述缺口处设有凸耳状连接座i，使所述压杆的弯折处与该连接座i相铰接。

进一步的，所述螺母连接板的中心设有通孔；所述丝杆螺母设置于该通孔处；所述螺母连接板的外周处设有凸耳状连接座ii；所述连杆的端部为圆弧状，与该连接座ii相铰接。

进一步的，还包括转换板；该转换板设置于所述固定支架的上方，并通过连接杆与所述固定支架相连；该转换板能够与机器人相连接。

进一步的，所述连接杆为多根，均为曲棍状，其上端均布于所述转换板的底面上，并与其并固接，其下端固接在所述固定支架的内壁上。

本发明的有益效果：

本发明设计合理，结构简单，控制方便，能够稳定且安全的抓取物品，且自重轻，移植性好，可以安装在各种机械臂上进行操作，充分满足市场的需求。

附图说明

图1是本发明的外观示意图。

图2是本发明去掉手指后的纵向剖视图。

图3是固定支架示意图。

图4是螺母连接板示意图。

其中：1-转换板；2-压杆；3-金属丝；4-固定支架；5-手指；6-弯曲度传感器；7-压力传感器；8-缺口；9-连杆；10-电机支架；11-连接杆；12-输出轴；13-螺母连接板；14-丝杆螺母；15-电机；16-连接座i；17-连接座ii。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至4所示。

一种机器人抓手，包括固定支架4和手指5。

所述固定支架4为上端开敞的筒状，横截面为正多边形，其内部设有电机15和螺母连接板13。所述电机15为步进电机，固定在所述固定支架4的底板上，其输出轴12为丝杆状，且与所述固定支架4的轴向平行。所述螺母连接板13为薄板状，其形状和大小均与所述固定支架4的内腔相适应，其中心设有通孔，并在该通孔处设有丝杆螺母14，可以与所述电机的输出轴12相配合，使所述螺母连接板13可沿所述输出轴12移动。优选的，可将所述电机15先安装在电机支架10上，再将所述电机支架10安装在所述固定支架4内。所述电机支架10为“几”字形，其顶板上设有开口，便于所述电机的输出轴12伸出。同时，通过螺钉将所述电机15固定在该电机支架10的顶板上。

所述固定支架4的上端缘设有若干缺口8。该缺口8沿所述固定支架4周向均布，其上端处设有凸耳状连接座i16。每个所述缺口8中设有压杆2。该压杆2为折杆状，其夹角为钝角，并使其转折处与所述连接座i16相铰接，使所述压杆2可沿铰接处转动。同时，该压杆2的内侧端通过连杆9与所述螺母连接板13相铰接。所述连杆9为直杆状，其两端均为圆弧形，便于铰接处的灵活动作。优选的，所述螺母连接板13的外周处设有凸耳状连接座ii17，可方便与所述连杆9相铰接。由此，所述丝杆螺母14、连杆9和压杆2可形成一个自由度为一的连杆系统。当所述螺母连接板13移动上，可通过所述连杆9推动所述压杆2绕其铰接处进行转动。

所述手指5为条板状，可由硅橡胶等柔性材料制成，使其可以自由弯曲变形。所述手指5为六个，也可根据需要设定其数量。该手指5的上端可通过胶水与所述固定支架4的下端固定相连，并使其沿所述固定支架4均匀分布。该手指5的下端通过弹性金属丝3与所述压杆2的外侧端相连，可在所述金属丝3的牵引下进行弯曲或回伸等动作。该金属丝3可选用超弹的记忆合金金属丝，其直径为0.6-2mm，使其具备充分的弹性和刚性，满足控制的需求。

所述手指5的内侧面设有压力传感器7，其外侧面设有弯曲度传感器6，可以分别感测其所受的压力和弯曲情况。优选的，所述压力传感器7可选用flexiforce薄膜压力传感器；该款压力传感器为长条形，其长度略大于所述手指的长度，沿所述手指方向粘贴在所述手指的内侧面。所述弯曲度传感器6可选用flex2.2弯曲度传感器。该弯曲度传感器为长条形，其长度比所述手指略短，沿所述手指方向粘贴在所述手指的外侧面。

所述压力传感器7、弯曲度传感器6和电机15均与控制器电性相连，以便将所述传感器观测到的信息传输到控制器，进行计算后，再对电机发送指令，使手指精确动作。

进一步的，还包括转换板1。该转换板1设置于所述固定支架4的上方，并通过连接杆11与所述固定支架4相连，然后，再将该转换板与与机器人相连接。所述转换板的形状可根据连接的需要进行设计，充分满足不同机器人的连接需求。优选的，所述连接杆为三根，均为曲棍状，其上端均布于所述转换板的底面上，并与其固接，下端固接在所述固定支架的内壁上，使所述转换板牢固的安装在所述固定支架上，同时，又可以避让开所述电机的输出轴。

本发明的工作过程为：

抓取目标物体时，电机先正向旋转，使丝杆螺母沿输出轴向下运动，进而通过连杆驱动压杆做上提动作，再通过金属丝驱动六个柔性手指张开。然后，将手指放置在目标物体上端，电机反向转动，使螺母沿输出轴向上运动，再通过连杆驱动曲柄压杆做下压动作，使手指收缩，将物体包住，实现抓取。在手指接触物体时，手指可随物体的形状发生自适应形变，可实现包络式抓取，确保抓取牢固。同时，可先将物体能够承受的压力等信息事先输入控制器，并即时收集手指上的传感器感测到的压力信息和弯曲度信息，经过计算和比较后，据以调节电机的动作，防止夹取物脱落而损坏。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。