專利名稱：仿生手爪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種手爪，特別是一種仿生手爪，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在手爪方面，形式各式各樣，從簡(jiǎn)單的平行、V型手爪到復(fù)雜的多指靈巧手，許多人對(duì)其進(jìn)行了大量研究。平行、V型手爪適用于外廓規(guī)則零件的夾持；多指靈巧手雖能夾持任意復(fù)雜曲面的工件并能進(jìn)行多種復(fù)雜操作，但研究成果距實(shí)用化要求還有很大的距離。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，李凡等人在《機(jī)械工程師》，2001年第9期，P13-14，撰文“一種抓取特殊曲面物體手爪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”，該文介紹了一種抓取特殊曲面物體機(jī)器人手爪機(jī)構(gòu)，說(shuō)明了手爪對(duì)物體的吸取、位姿校正、防落保護(hù)等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其功能的實(shí)現(xiàn)，該手爪主要由架體和吸取、位姿校正、壓緊定位、防落四部分機(jī)構(gòu)組成，吸取機(jī)構(gòu)對(duì)物體光滑曲面進(jìn)行真空吸取，采用氣壓驅(qū)動(dòng)方式，通過(guò)兩個(gè)氣缸推桿以改變調(diào)整板的傾斜角度來(lái)校正物體的姿態(tài)，放置物體時(shí)，氣缸推桿下行，壓塊壓緊物體，氣缸推桿的水平直線運(yùn)動(dòng)對(duì)物體進(jìn)行支托，以對(duì)物體在抓取、搬運(yùn)過(guò)程中進(jìn)行安全保護(hù)。由于該手爪只適合吸取物體、進(jìn)行水平方向運(yùn)動(dòng)，不能完成壓嵌等空間復(fù)雜的裝配動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種仿生手爪，使其既能抓取物體，又能完成空間壓嵌等復(fù)雜裝配動(dòng)作。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，主要包括活動(dòng)手爪、固定手爪、板簧、頂銷、彈簧、氣缸、支座、螺銷，其連接方式為支座固結(jié)在整個(gè)機(jī)器人末端，支座中裝有氣缸，活動(dòng)手爪對(duì)稱分布成圓形空腔，活動(dòng)手爪與固定手爪由銷釘聯(lián)結(jié)，活動(dòng)手爪可繞著固定手爪張合，固定手爪與支座由螺銷聯(lián)結(jié)，固定手爪可繞著支座轉(zhuǎn)動(dòng)，板簧固定在固定手爪上，彈簧一端固結(jié)在支座中，另一端與頂銷相接觸，頂銷與固定手爪相接觸。
本發(fā)明針對(duì)空間復(fù)雜壓嵌裝配動(dòng)作，設(shè)計(jì)了該仿生手爪，并在機(jī)器人變形裝配中得到很好應(yīng)用，完成了本來(lái)靠人手才能完成的復(fù)雜壓嵌裝配，提高了產(chǎn)品質(zhì)量及效率。工作時(shí)，活動(dòng)手爪對(duì)著物體，靠物體外徑的大小使活動(dòng)手爪張開(kāi)，夾持物體，夾持力來(lái)自板簧的壓力，活動(dòng)手爪夾著物體與固定手爪繞著支座轉(zhuǎn)動(dòng)，支座的空腔中設(shè)計(jì)有氣缸，用來(lái)增加對(duì)夾持物的推動(dòng)力，固定手爪下壓，并繞著支座轉(zhuǎn)動(dòng)，頂銷頂著彈簧，彈簧壓縮，給固定手爪提供壓力，可完成類似人手的復(fù)雜壓嵌動(dòng)作。本發(fā)明靠所夾持物體外徑的大小使活動(dòng)手爪張合，并依靠板簧來(lái)提供夾持力，設(shè)計(jì)的固定手爪用來(lái)完成壓嵌裝配的下壓動(dòng)作，所設(shè)計(jì)的整個(gè)仿生手爪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)潔、輕型。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明是通過(guò)模擬人手斜向壓嵌裝配的動(dòng)作特征設(shè)計(jì)的可以繞支座轉(zhuǎn)動(dòng)的手爪，該仿生手爪獨(dú)立于機(jī)器人設(shè)計(jì)，可完成類似人手的復(fù)雜抓取、壓嵌裝配動(dòng)作，可以移裝到其它機(jī)器人或裝配機(jī)上，易于在生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)，適用于一般的斜向壓嵌裝配任務(wù)。


圖1本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明主要包括活動(dòng)手爪1、固定手爪2、板簧3、頂銷4、彈簧5、氣缸6、支座7、螺銷8，其連接方式為活動(dòng)手爪1與固定手爪2由銷釘聯(lián)結(jié)，固定手爪2與支座7由螺銷8聯(lián)結(jié)，板簧3固定在固定手爪2上，支座7中設(shè)有氣缸6，彈簧5一端固結(jié)在支座7中，另一端與頂銷4相接觸，頂銷4與固定手爪2相接觸。
活動(dòng)手爪1對(duì)稱分布成圓形空腔，活動(dòng)手爪1繞固定手爪2張合。固定手爪2繞支座7轉(zhuǎn)動(dòng)，支座7固結(jié)在整個(gè)機(jī)器人末端。
權(quán)利要求
1.一種仿生手爪，主要包括固定手爪(2)、板簧(3)、頂銷(4)、彈簧(5)、氣缸(6)、支座(7)、螺銷(8)，其特征在于還包括活動(dòng)手爪(1)，其連接方式為活動(dòng)手爪(1)與固定手爪(2)由銷釘聯(lián)結(jié)，固定手爪(2)與支座(7)由螺銷(8)聯(lián)結(jié)，板簧(3)固定在固定手爪(2)上，支座(7)中設(shè)有氣缸(6)，彈簧(5)一端固結(jié)在支座(7)中，另一端與頂銷(4)相接觸，頂銷(4)與固定手爪(2)相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種仿生手爪，其特征是活動(dòng)手爪(1)對(duì)稱分布成圓形空腔，活動(dòng)手爪(1)繞固定手爪(2)張合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種仿生手爪，其特征是固定手爪(2)繞支座(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，支座(7)固結(jié)在整個(gè)機(jī)器人末端。
全文摘要
一種仿生手爪屬于機(jī)械領(lǐng)域。主要包括活動(dòng)手爪、固定手爪、板簧、頂銷、彈簧、氣缸、支座、螺銷，其連接方式為活動(dòng)手爪與固定手爪由銷釘聯(lián)結(jié)，固定手爪與支座由螺銷聯(lián)結(jié)，板簧固定在固定手爪上，支座中設(shè)有氣缸，彈簧一端固結(jié)在支座中，另一端與頂銷相接觸，頂銷與固定手爪相接觸。本發(fā)明是通過(guò)模擬人手斜向壓嵌裝配的動(dòng)作特征設(shè)計(jì)的可以繞支座轉(zhuǎn)動(dòng)的手爪，該仿生手爪獨(dú)立于機(jī)器人設(shè)計(jì)，可完成類似人手的復(fù)雜抓取動(dòng)作，可以移裝到其它機(jī)器人或裝配機(jī)上，易于在生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)，適用于一般的斜向壓嵌裝配任務(wù)。
文檔編號(hào)B25J15/08GK1404966SQ02145110
公開(kāi)日2003年3月26日 申請(qǐng)日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者費(fèi)燕瓊, 趙錫芳, 蔡宗耀 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)