一种机器人手爪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机器人技术，更具体地说，涉及一种机器人手爪。
【背景技术】
[0002] 机器人的手爪是用于实现机器人对物件的抓取又或者是供机器人进行攀爬移动 的工具。现有的机器人手爪通常是采用谢式结构，W方便实现物件抓取。送种结构通常速 度比较慢，而且结构笨重，不利于机器人的小型化设计，制约机器人的灵活性和机动性。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有的机器人手爪所采用的结构在操作的过程中，速度比较慢，且结 构笨重，不利于机器人的小型化设计，制约机器人的灵活性和机动性的缺陷，提供一种新式 的机器人手爪W克服上述问题。
[0004] 本发明解决上述问题的方案是；构造一种机器人手爪包括拉紧机构和两个轮驱机 构，所述拉紧机构包括直线电机和滑动连接在直线电机两端的第一安装架和第二安装架； 所述的两个轮驱机构分别通过转动轴安装在第一安装架和第二安装架上；每个所述轮驱机 构包括多个用于带动所述机器人手爪运动的滚筒。
[0005] 本发明的机器人手爪，所述第一安装架和第二安装架上分别设有向直线电机方向 延伸的对接棒，所述直线电机上对应设有与所述对接棒匹配的对接孔，所述对接棒滑动穿 接在所述对接孔中。
[0006] 本发明的机器人手爪，所述拉紧机构还包括旋接在所述第一安装架和第二安装架 上、用于调节所述第一安装架和第二安装架位置的调节螺栓。
[0007] 本发明的机器人手爪，所述轮驱机构包括相对设置的第一滚筒安装板和第二滚 筒安装板，所述第一滚筒安装板和第二滚筒安装板通过固定装置连接成一体；所述第一滚 筒安装板和第二滚筒安装板之间并排安装有多个滚筒；固定装置上还设置有轮驱转轴安装 件，所述轮驱转轴安装件通过转动轴安装在所述第一安装架或第二安装架上。
[0008] 本发明的机器人手爪，所述滚筒外侧包覆有缓冲材料。
[0009] 本发明的机器人手爪，所述轮驱机构还包括固定在所述第一滚筒安装板和第二滚 筒安装板之间的轮驱马达，所述轮驱马达带动同步带轮转动；所述同步带轮通过同步带与 滚筒传动连接。
[0010] 本发明的机器人手爪，所述同步带轮和所述同步带上设有齿牙，所述同步带轮与 所述同步带通过齿牙相互喃合。
[0011] 本发明的机器人手爪，所述滚筒之间通过同步带传动连接。
[0012] 本发明的机器人手爪，所述固定装置与所述第一滚筒安装板、第二滚筒安装板通 过弹黃弹性相连。
[0013] 本发明的机器人手爪，还包括安装在所述拉紧机构与轮驱机构之间的尾翼，所述 尾翼与所述滚筒滚动前进方向形成夹角。
[0014] 实施本发明的机器人手爪具有W下的有益效果：通过将谢式的手爪和滚筒相结 合，得到本发明的新型机器人手爪，该机器人手爪能够在保持原有的夹持能力的基础上，提 高自身的灵活性和机动性，尤其适合在巧架上进行攀爬运动。
【附图说明】
[0015] W下结合附图对本发明进行说明，其中：
[0016] 图1为本发明机器人手爪安装在机械臂上的结构示意图；
[0017] 图2为图1机器人手爪中拉紧机构的结构示意图；
[0018] 图3为图1机器人手爪中轮驱机构的结构示意图；
[0019] 图4为轮驱机构的同步驱动原理示意图；
[0020] 图5为另一实施例中的轮驱机构示意图；
[0021] 图6为安装有尾翼的机器人手爪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的机器人手爪，在原有的谢式手爪的基础上，结合具有一定弹性的滚筒，使 得机器人手爪能够在保持原有的夹持能力的基础上，提高自身的灵活性和机动性。
[0023] 为了更清楚的对本发明的机器人手爪进行阐述，W下结合附图和【具体实施方式】对 本发明进行详细说明。
[0024] 如图1所示为本发明的机器人手爪安装在机械臂300上的结构示意图；机器人手 爪主要包括两种部件：拉紧机构100和轮驱机构200,在机械臂300上安装有裡电池，作为 拉紧机构100和轮驱机构200运动的动力源。轮驱机构200设置有两个，分别设置在拉紧 机构100的两端上，与拉紧机构100的两端分别通过转动轴连接。当拉紧机构100调整两 端距离的时候，能够带动两个轮驱机构200进行位置的调整，从而实现手爪的夹持或者松 开的动作。而两个轮驱机构200还可W通过转动轴进行旋转，从而实现夹持不同形状物体 W及爬行的目的。
[0025] 进一步的，在轮驱机构200上还安装有多个驱动轮，驱动轮的表面为具有弹性的 缓冲材料，使得轮驱机构200能够提供更加稳定的夹持效果。若轮驱机构200夹持在合适 的表面上时，通过运转驱动轮，能够让轮驱机构200带动整个机器人移动，从而实现滚动前 行的目的。
[0026] 为了更清楚的对上述的拉紧机构100和轮驱机构200的功能进行说明，W下将结 合其各自的部件放大示意图进行阐述。
[0027] 如图2所示为拉紧机构100的结构示意图。拉紧机构100主要由两个相对距离可 调的安装架（101U02)组成，第一安装架101和第二安装架102的形状相同，均为"C"形 的金属件，两个安装架安装在直线电机105上（可活动连接形式等都需要有细节描述，），具 体的第一安装架101和第二安装架102上分别设置有两根向直线电机105的伸缩方向延伸 的对接棒104,而在直线电机105上的对应位置设置有对接孔106,对接棒104滑动式地穿 接在对接孔中，使得两个安装架能够相对于直线电机105进行移动。
[0028] 在两个安装架上，还各自安装有一个调节螺栓103,调节螺栓103在旋转时调整安 装架（101U02)与直线电机105之间的位置。除了使用手动的方式调整两个安装架的位置 夕F，还可通过将直线电机105对两个安装架进行位置的调整；设置两台相同规格的直线电 机，分别与两个安装架相连，两台直线电机分别公知两个安装架的推拉动作；直线电机通常 不能承受径向的负载，因此，直线电机末端的连接杆装有直线导轨，通过安装在直线电机固 定座上的直线轴承，连接件可W无摩擦的直线滑动。连接件末端有安装孔，可W固定轮式驱 动部分。
[0029] (可活动连接形式，驱动连接，滑动连接或转动连接等都需要有细节描述，各部件 的连接关系和相对位置关系）
[0030] 在两个"C"形的安装架的开口处，通过转动轴的方式将轮驱机构200安装到安装 架上，使得轮驱机构200能够相对于安装架进行转动。当可转动的轮驱机构200配合两个 可W移动的安装架（101U02)时，整个手爪就可W实现谢式机器人手爪的夹持动作。
[0031] 另一方面，安装在安装架（101、102)上的轮驱机构200的结构如图3所示。轮驱机 构200上包括两个相对设置的滚筒安装板（201，202)，第一滚筒安装板201和第二滚筒安装 板202相对并平行设置，在两个滚筒安装板（20U202)之间，并排设置有多个滚筒203,所有 的滚筒203由电机、传动带组成的传动系统带动运行，例如用电机和传送带带动其中一个 滚筒转动，该转动的滚筒继续李荣传动带带动其他剩余的滚筒一起转动。两块滚筒安装板 (20U202)通过螺丝、固定板等常用的固定结构固定在一起，在固定结构上还设置了轮驱转 轴安装件204,轮驱转轴安装件204通过转动轴安装在对应的安装架（101、102)上。在滚筒 203上还包覆有弹性的缓冲材料，例如海绵等。
[0032] 为了更清楚的说明轮驱机构200如何实现多个滚筒203的同步转动，W下结合图 4进行说明。如图4所示为图3的轮驱机构200中涉及到转动部件的结构示意图。在轮驱 机构200中，包括一个轮驱马达206,轮驱马达206固定安装在滚筒安装板（201、202)之间， 该轮驱马达206的转轴带动一个同步带轮207转动，同步带轮207上设置有齿牙，用于和 同步带205上的齿牙相互喃合；同步带205除了用于将同步带轮207的动力转移到滚筒203 上，还用于两个滚筒203之间的动力传递，即轮驱马达206通过同步带205与滚筒203的其 中一端传动连接，在该滚筒的另一端上通过同步带205带动其他的滚筒一起转动。由于送 是一种喃合传动，因而同步带与同步带轮直接没有相对滑动，从而使主、从动构件间的传动 达到同步。
[0033] W下将详细说明同步带205及同步带轮207如何设置；同步带传动W带齿和轮齿 依次喃合来传递动力，达到同步传动的目的。因此在同步带传递扭矩时，带将受到拉力作 用，带齿受到剪切，而带齿的工作表面在进入和退出与轮齿喃合的过程中将被磨损。因此同 步带的主要失效形式有如下Η种：
[0034] (1)同步带承载绳的疲劳断裂；
[0035] 似带齿的剪切破裂；
[0036] (3)带齿工作表面磨损，失去原来的形状。
[0037] 实际上，当带齿与带轮的喃合齿数大于6时，带齿的剪切强度大于抗拉强度。同