一种杆件夹持器的制作方法

本发明涉及机器人末端夹持固定领域，更具体地说，涉及一种杆件夹持器。

背景技术：

在农林、建筑等行业，存在大量高强度、高难度、高危险的操作，例如果实采摘、线缆架设、桁架拆装等，繁重的“三高”工作对人力要求较高，费时费力，效率较低，且很容易发生作业事故，造成人员伤亡。

近些年，为了提高工作效率，保证人身安全，较多的高危工作均逐步引入机器人作业，如采用攀爬机器人代替人力攀爬。攀爬机器人即利用夹持器与杆件相固定，并在控制系统的控制下完成攀爬作业。但就现有技术而言，市面上的夹持器存在设计不足，夹持力度有限，实际使用时容易使夹持器与杆件之间出现滑动，并导致机器人的滑移，影响攀爬工作的顺利进行。

因此，如何提高夹持器与杆件之间的稳固性，避免出现夹持器的滑移，是现阶段该领域亟待解决的难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种杆件夹持器，该杆件夹持器能够提高夹持器与杆件之间的稳固性，避免出现夹持器滑移，解决了现阶段该领域的难题。

一种杆件夹持器，应用于机器人末端的夹持固定，包括：

上颚，所述上颚包括第一夹板和与所述第一夹板相固定的齿条，且所述第一夹板上设有防滑棱；

下颚，所述下颚包括第二夹板和与所述第二夹板相连接的连接板，所述第二夹板上设有防滑棱，所述连接板上设有第一通孔，且所述齿条能够穿过所述第一通孔、并实现所述下颚与所述上颚的套装；

蜗杆，所述蜗杆与所述下颚可旋转的相连接，且所述蜗杆与所述齿条相啮合，并能够通过旋转所述蜗杆调节所述第一夹板与所述第二夹板之间的距离。

优选的，所述的杆件夹持器，还包括盘式电机，所述盘式电机的旋转轴与所述蜗杆相连接，用于驱动所述蜗杆转动。

优选的，所述的杆件夹持器，所述盘式电机与所述蜗杆之间连接有谐波减速器。

优选的，所述的杆件夹持器，应用于机器人，还包括控制器，所述控制器与所述机器人和所述盘式电机通讯连接，用于接收所述机器人发出的指令，并控制所述盘式电机工作。

优选的，所述的杆件夹持器，还包括与所述下颚相固定的壳体，所述壳体的端部能够与所述机器人的关节配合连接。

优选的，所述的杆件夹持器，所述壳体与所述下颚为螺接。

优选的，所述的杆件夹持器，还包括导向杆，所述导向杆与所述上颚相固定，所述下颚的连接板设有供所述导向杆穿过的第二通孔。

优选的，所述的杆件夹持器，所述导向杆为两个，且所述连接板设有两个所述第二通孔。

优选的，所述的杆件夹持器，所述第一夹板为能够对杆件形成包裹的凹陷状。

优选的，所述的杆件夹持器，所述第二夹板为能够对杆件形成包裹的凹陷状。

本发明提出一种杆件夹持器，包括上颚，与上颚套装连接的下颚，与下颚旋转连接、且与上颚啮合的蜗杆；其中，上颚设有第一夹板，下颚设有第二夹板，且第一夹板和第二夹板上均设有防滑棱，并能够通过旋转蜗杆、使与蜗杆相啮合上颚移动，从而改变第一夹板与第二夹板的距离。在实际使用时，将待夹持的杆件置于第一夹板和第二夹板之间，并旋转蜗杆使第一夹板与第二夹板之间的距离缩短、直至将杆件夹紧固定于第一夹板与第二夹板之间。因蜗杆与齿条啮合的自锁特性，蜗杆在停止运动时能够将第一夹板与第二夹板之间的距离锁定；且第一夹板和第二夹板上均设有防滑棱，可有效制止夹持器绕杆件中心轴线的滑动，从而保证夹持器对于杆件的可靠抓夹。因此，本发明提供的杆件夹持器，能够提高夹持器与杆件之间的稳固性，避免出现夹持器滑移，解决了现阶段该领域的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明具体实施方式中杆件夹持器的示意图；

图2为本发明具体实施方式中杆件夹持器的剖视图；

图3为本发明具体实施方式中杆件夹持器与杆件相结合的示意图。

图1-图3中：

上颚—1、第一夹板—2、齿条—3、防滑棱—4、下颚—5、第二夹板—6、连接板—7、蜗杆—8、盘式电机—9、控制器—10、壳体—11、导向杆—12、谐波减速器—13、谐波联轴器—14、球轴承—15。

具体实施方式

本具体实施方式的核心在于提供一种杆件夹持器，该杆件夹持器能够提高夹持器与杆件之间的稳固性，避免出现夹持器滑移，解决了现阶段该领域的难题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，主要包括：上颚1、下颚5、蜗杆8；其中，上颚1包括第一夹板2和齿条3，且齿条3与第一夹板2相固定，第一夹板2上设有防滑棱4；下颚5包括第二夹板6和连接板7，第二夹板6与连接板7相连接，第二夹板6上亦设有防滑棱4，且连接板7上设有第一通孔，上述齿条3能够穿过第一通孔、并实现下颚5与上颚1的套装连接；蜗杆8与下颚5可旋转的连接。具体请详见图1-图3。

上述杆件夹持器在实际使用时，将待夹持的杆件置于第一夹板2和第二夹板6之间，并旋转蜗杆8使第一夹板2与第二夹板6之间的距离缩短、直至将杆件夹紧固定于第一夹板2与第二夹板6之间。因蜗杆8与齿条3啮合的自锁特性，蜗杆8在停止运动时能够将第一夹板2与第二夹板6之间的距离锁定；且第一夹板2和第二夹板6上均设有防滑棱4，可有效制止夹持器绕杆件中心轴线的滑动，从而保证夹持器对于杆件的可靠抓夹。因此，本发明提供的杆件夹持器，能够提高夹持器与杆件之间的稳固性，避免出现夹持器滑移，解决了现阶段该领域的难题。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，在使用时，可以通过手动实现蜗杆8的转动、从而调整第一夹板2与第二夹板6之间的距离，但为了进一步提高夹持器的智能化，方便实用，可以设计采用盘式电机9作为蜗杆8的驱动装置；即盘式电机9的转轴与蜗杆8相连接，用于驱动蜗杆8转动。

优选的，为了进一步提高夹持器内部转轴连接的转动性能，可以在盘式电机9与蜗杆8之间连接谐波减速器13；并可以进一步设置与谐波减速器13相连接的谐波联轴器14。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，蜗杆8与下颚5之间可以通过轴承相连接，例如球轴承15，能够进一步提高二者之间相对运动的转动性能，保证蜗杆8的平滑转动。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，可以应用于机器人，以保证攀爬机器人与杆件之间的稳固程度；为了进一步方便与机器人之间的通讯连接，还可以设有控制器10，该控制器10与机器人和盘式电机9相连接，用于接收机器人发出的指令，便于对盘式电机9的启停进行控制，从而便于对杆件的夹持进行良好的控制。具体请详见图1-图3。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，为了对蜗杆8、盘式电机9及相关的构件进行保护，可以设有壳体11，通过壳体11提高本夹持器的安全性，延长使用寿命；该壳体11可以与下颚5相固定，并能够通过壳体11的端部实现与机器人关节的配合连接，以便于夹持器应用于机器人上。壳体11与下颚5之间可以为卡接、螺接，或者其他能够起到同等作用的连接形式，或者二者之间可以设置其他的固定件，以实现壳体11可以与下颚5之间的配合连接。

优选的，为了在旋转蜗杆8时，能够使上颚1平稳的移动，以调整第一夹板2与第二夹板6之间的距离，可以设有导向杆12；该导向杆12与上颚1相固定，且在下颚5的连接板7上设有能够使导向杆12穿过的第二通孔，在上颚1移动时，能够对其运动起导向的作用，防止出现夹持偏移，以进一步保证夹持器的夹紧及稳固性能。且为了保证导向的平稳性，可以在齿条3两侧对称的设置两个导向杆12，如图1所示，相应的连接板7上设有两个与导向杆12相匹配的第二通孔。

本具体实施方式提供的杆件夹持器，为了进一步保证夹持的性能，可以将第一夹板2和第二夹板6设置为凹陷型，即在实际夹持杆件时能够对杆件形成包裹状；例如，第一夹板2和第二夹板6均由两个斜面组成，两个斜面上行均设有防滑棱4，两斜面之间的夹角可以选在3°-7°之间，经试验可以，两斜面之间的夹角定为5°时，对杆件的夹持效果较佳。因齿啮合的自锁特性，故能够在蜗杆8停止运动时将第一夹板2与第二夹板6之间的距离锁定，防止夹持器出现滑移；且因第一夹板2和第二夹板6上均设有防滑棱4，故能够进一步避免夹持器与杆件之间出现滑动，防止夹持器以杆件的中心线为轴转动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。