一种高精度大范围抓取机械手和工业机器人的制作方法

本发明涉及搬运机器人技术领域，具体涉及一种高精度大范围抓取机械手和工业机器人。

背景技术：

随着经济的发展，社会的进步，工业机器人飞速发展，机器人已经开始广泛应用于工业生产，三轴工业机器人由于其结构简单，造价低廉，也逐渐开始取代人工，在市场工业机器人份额中占有很高的比例。现有技术的不足是:1.机械手体积庞大，质量大，惯性力大；2.运动范围小，环境依赖性高；3.控制繁琐，操作不便；运动轨迹多为直线或直线合成，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种精度高、运动范围广、灵活度高的一种高精度大范围抓取机械手。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种高精度大范围抓取机械手，包括桁架、连接座、驱动机构和保持机构，连接座固定设置在桁架上，驱动机构安装在连接座的一侧，用于驱动抓取末端；保持机构安装在连接座的另一侧，用于保持抓取末端。

所述的驱动机构包括第一电机、第二电机、第一驱动杆、第二驱动杆、第一连杆、输出杆和调节块；第一电机和第二电机相对安装在连接座的折耳上，第一驱动杆安装在第二电机输出轴上，第二驱动杆安装在第一电机输出轴上；第一连杆上端与第一驱动杆端部相铰接，第一连杆下端与输出杆端部相铰接，调节块固定设置在调节块中段，第二驱动杆的端部与调节块相铰接；输出杆与保持机构相铰接。

所述的保持机构包括第二连杆、直角板、第三连杆、连接座、孔座和抓取末端，第二连杆一端与连接座相铰接，另一端与直角板的竖直段相铰接；第三连杆有左右两组，每组包括两根等长的第三连杆，第三连杆上端与直角板的水平段相铰接，第三连杆下端与连接座相铰接；孔座固定安装在连接座上，孔座与输出杆端部相铰接；抓取末端固定设置在连接座上。

作为优选，所述的第一驱动杆、第二驱动杆、第一连杆和输出杆构成平面四杆机构。

作为优选，所述的连接座、两个第二连杆和直角板的竖直段构成一个平行四边形。

作为优选，所述的直角板的水平段、两个第三连杆和连接座构成一个平行四边形。

作为优选，所述的抓取末端包括安装在底板上的多个手指气缸，手指气缸上安装在有对应工件的夹块。

作为优选，所述的第一电机和第二电机输出端装有减速器，输出轴的扭力大，转角精度高。

本发明还公开了一种工业机器人，该工业机器人采用所述的抓取机械手。

采用了上述技术方案的高精度大范围抓取机械手，通过四杆机构产生丰富的运动轨迹和工作空间，在受空间约束的工况环境中能合理规划运动路径；利用四杆机构的运动特性，可使执行末端的速度角速度得到优化，避免惯性冲击；可利用急回运动，提高工作效率；通过平行四边形机构是机械手保持良好的位置，提高精度。

附图说明

图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。

图2为驱动机构的爆炸结构示意图。

图3为保持机构的爆炸结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，所述的一种高精度大范围抓取机械手包括桁架1、连接座2、驱动机构3和保持机构4，连接座2固定设置在桁架1上，驱动机构3安装在连接座2的一侧，用于驱动抓取末端；保持机构4安装在连接座2的另一侧，用于保持抓取末端。

如图2所示，所述的驱动机构3包括第一电机31、第二电机32、第一驱动杆33、第二驱动杆34、第一连杆35、输出杆36和调节块37；第一电机31和第二电机32相对安装在连接座2的折耳上，第一驱动杆33安装在第二电机32输出轴上，第二驱动杆34安装在第一电机31输出轴上；第一连杆35上端与第一驱动杆33端部相铰接，第一连杆35下端与输出杆36端部相铰接，调节块37固定设置在调节块37中段，可调节位置，第二驱动杆34的端部与调节块37相铰接；输出杆36与保持机构4相铰接。

所述的驱动机构3在工作时，第一电机31和第二电机32作为输入，共同控制输出杆36的端点运动轨迹，形成大范围的活动空间。

如图3所示，所述的保持机构4包括第二连杆42、直角板42、第三连杆43、连接座44、孔座45和抓取末端46，第二连杆42一端与连接座2相铰接，另一端与直角板42的竖直段相铰接；第三连杆43有左右两组，每组包括两根等长的第三连杆43，第三连杆43上端与直角板42的水平段相铰接，第三连杆43下端与连接座44相铰接；孔座45固定安装在连接座44上，孔座45与输出杆36端部相铰接；抓取末端46固定设置在连接座44上。

所述的保持机构4利用平行四边形原理，保持抓取末端46始终处于水平，便于抓取物品。

所述的一种高精度大范围抓取机械手在工作时，控制第一电机31和第二电机32的转速和转向，来驱动抓取末端46到达指定位置，而后进去抓取，搬运到指定位置。

技术特征：

技术总结
本发明涉及搬运机器人技术领域，具体涉及一种高精度大范围抓取机械手。一种高精度大范围抓取机械手，包括桁架、连接座、驱动机构和保持机构，连接座固定设置在桁架上，驱动机构安装在连接座的一侧，用于驱动抓取末端；保持机构安装在连接座的另一侧，用于保持抓取末端。采用了上述技术方案的高精度大范围抓取机械手，通过四杆机构产生丰富的运动轨迹和工作空间，在受空间约束的工况环境中能合理规划运动路径；利用四杆机构的运动特性，可使执行末端的速度角速度得到优化，避免惯性冲击；可利用急回运动，提高工作效率；通过平行四边形机构是机械手保持良好的位置，提高精度。

技术研发人员：林佳琳;李赛群
受保护的技术使用者：林佳琳
技术研发日：2019.03.05
技术公布日：2019.05.17