一种自适应机械夹爪的制作方法

本发明涉及机械夹爪，更具体地说，涉及一种自适应机械夹爪。

背景技术：

1、随着现代社会的发展，机械手爪逐渐能够模仿人手和臂膀的某些功能和动作，按照预设程序抓取物品及搬运物件，实现生产机械化和自动化，故而被广泛应用于机械制造、工业、建筑业、农业甚至航天等各个领域中。

2、公开号为cn102785251a的现有专利，公开了配药机器人的机械手爪，包括机架；双螺纹丝杠，双螺纹丝杠的两端分别设有螺纹部，并且螺纹部的螺纹旋向相反；左手指及右手指，双螺纹丝杠转动，而带动左手指与右手指相向或背向移动。上述机械手抓具有尺寸测量、自适应、自动定心、抓取力可控的功能。

3、公开号为cn115533953a的现有专利，公开了变刚度机械夹爪，包括固定架；两组夹爪组件；夹角调节组件，所述夹角调节组件能够调整两组所述夹爪组件之间的夹角；刚度调节组件，所述刚度调节组件滑动设置在所述固定架上，本发明能够对物体进行有效夹持的同时，保证夹持的柔性。

4、上述公开号为cn102785251a的专利申请中所述机械手爪为刚性体手指，手爪的自适应能力及灵活性较差；公开号为cn115533953a的专利申请描述了一种变刚度机械夹爪，但由于其骨架和手指构型较单一，限制了手爪适应各种复杂外形物品的能力。传统机器人夹爪一般由刚性关节和齿轮等材料构成，并利用点-面接触，然而刚性夹爪在与物体接触夹持时缺乏柔性，如果接触面不为平面，而是更为复杂的弧面，如凸面或凹面，传统的点-面接触将会失灵，夹取不到位易导致物品滑脱掉落，并且接触面小也容易对所抓取物品造成不必要的损伤及破坏。

5、因此，有必要提供一种自适应机械夹爪解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自适应机械夹爪以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种自适应机械夹爪，包括：

4、底座，其上对称设置有两个连杆机构，两个所述连杆机构共同连接有支撑座；

5、夹爪基座，设有两个且分别设置于两个所述连杆机构的端部；

6、柔性夹爪，设有多个且分别设置于所述夹爪基座上，用于和物体表面挤出并进行夹取；

7、传动机构，设置于所述底座内，用于带动所述支撑座沿其轴线方向移动，并通过所述连杆机构的配合带动所述柔性夹爪进行张开和闭合；

8、所述柔性夹爪包括柔性爪侧支撑、两个柔性连杆和多个柔性梳齿，所述柔性爪侧支撑设置在所述夹爪基座上，两个所述柔性连杆对称设置于所述柔性爪侧支撑相靠近的一侧，多个所述柔性梳齿均匀排布在所述柔性连杆上。

9、作为本发明进一步的方案：所述连杆机构包括：

10、第一连杆，一端通过传动轴与所述底座连接，另一端通过传动轴转动连接有第二连杆，所述第二连杆的一端通过传动轴与所述支撑座连接，另一端通过传动轴转动连接有第三连杆，所述第三连杆的端部通过销钉与所述夹爪基座相连；

11、第四连杆，一端通过传动轴与所述第三连杆，另一端通过传动轴与所述支撑座连接。

12、作为本发明进一步的方案：所述传动机构包括：

13、伸缩件，设置于所述底座内；

14、导向轴，一端与所述驱动件的伸缩端相连，另一端与所述支撑座相连。

15、作为本发明进一步的方案：还包括：

16、支撑板，设有两个且分别对称设于两个所述夹爪基座的底部；

17、防护板，设有两个且相互对称，滑动设置于所述支撑板底部；

18、连接部件，分别与所述防护板和所述支撑板相连，用于将所述防护板由水平状态转换成竖直状态；

19、固定部件，设置于所述支撑板上且至少设有一个，用于固定处于竖直状态的所述防护板。

20、作为本发明进一步的方案：所述支撑板的底部开设有多个滑槽，所述滑槽内部设置有滑杆，所述滑杆上滑动设有与所述滑槽内壁相贴合的滑块，所述滑块与所述滑槽内壁之间设有第一弹性件，每个所述滑块均通过所述连接部件与所述防护板相连。

21、作为本发明进一步的方案：所述连接部件包括：

22、两个支板，设于所述滑块上，两个所述支板之间通过轴承转动设有转杆；

23、连接杆，一端与所述转杆相连，另一端与所述防护板相连。

24、作为本发明进一步的方案：所述防护板上设置有固定螺孔，所述固定部件包括：

25、立块，设置于所述支撑板上，所述立块上螺纹连接有固定螺杆，所述固定螺杆与所述固定螺孔相适配。

26、作为本发明进一步的方案：还包括：

27、固定外板，设置于所述夹爪基座底部；

28、移动内板，活动嵌合设置于所述固定外板内，其底部与所述支撑板相连；

29、调节部件，设置于所述固定外板上，用于对调节所述支撑板以及所述防护板的高度。

30、作为本发明进一步的方案：所述移动内板的侧壁均匀开设有多个限制孔，所述调节部件包括：

31、限制杆，活动贯穿所述固定外板侧壁，一端与所述限制孔相适配，另一端设置有拉块；

32、第二弹性件，设置于所述拉块和所述固定外板侧壁之间。

33、作为本发明进一步的方案：所述防护板背离所述支撑板的一端设置有橡胶护垫。

34、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

35、1、本方案通过柔性夹爪夹取物体，柔性爪侧支撑、柔性连杆和柔性梳齿都会根据被夹取的物品而产生相应的变形，柔性连杆和柔性梳齿能够实现与物品表面进行仿形贴合，可从传统机械爪和被夹取物品的点-面接触，转变成面-面接触，主要通过柔性夹爪在与不规则物体接触面接触时，在接触力和驱动力的作用下，柔性爪侧支撑产生形变带动柔性连杆贴合物体接触面，柔性连杆上的柔性梳齿在压力作用下变形从而使接触方式近似为面-面接触。从而能实现对物品各个方向均匀的夹持力，可对物品进行牢固可靠的抓取。对物体夹取到位，极大避免被夹取物体会滑脱掉落的情况，安全系数高；并且由于和被夹取物体有全面的接触夹持，进而极大避免目前由于接触面小而造成被夹取物品损伤及破坏的情况，实用性强。

36、2、本方案机械爪的固定基座和柔性夹爪采用不同软硬度的柔性材料，结合基座和夹爪的机械结构设计，使得所述机械爪能够对不同外形的夹持物体实现良好的包裹，实现夹爪表面与物体表面仿形贴合，实现了面-面仿形接触，实现了各个方向均匀的加持力，同时具有十分牢固的抓取特性。

37、3、本方案中当被夹取的物体较小或较短时，此时防护板与支撑板呈相互平行状态，夹取物体后带其移动时，两个防护板会处于物体的下方，一方面可以使得物体的端面接触防护板，可以对物体进行辅助支撑，提高夹取移动的稳定性；另一方面，当柔性夹爪由于故障松开而使得物体掉落时，此时可通过防护板接住物体，可极大防止物体掉落造成其损坏，以及避免会造成工作人员受伤害的情况，实用性强。

38、当被夹取的物体较大或较长时，此时可通过连接部件将防护板由水平状态转换成竖直状态，当柔性夹爪夹取物体时，两个防护板也会对物体进行辅助性的夹持，一方面，辅助夹持可以提高对物体夹取和移动时的稳定性；另一方面，可以提高夹取性能，极大避免物体会滑脱的情况。

39、4、本方案可调节支撑板和防护板进行移动，即改变防护板和柔性夹爪之间的距离，能够根据被夹取的不同物体或实际情况进行调节，也能使得夹取物体更加的稳定，适用范围广，适用多种夹取的需求。