本發明屬于一種機械手爪，特別是一種用于進行快速抓取小型工件的機械手爪。

背景技術：

機械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現的工業機器人，也是最早出現的現代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化。

機械手爪可以實現類似人手功能的機器人部件。機器人手爪是用來握持工件或工具的部件，是重要的執行機構之一。

目前的機械手爪一般均設置有獨立的驅動部件，如電機或氣壓缸等，而且這些驅動機構還要配合上相應的傳動機構將驅動部件的動作轉換成機械手爪的開合動作，但有些簡單任務又不需要較復雜的機械手爪，例如對于只需要簡單的抓取一個小零件的機械手爪，如果設置獨立的驅動部件及相應的傳動轉換機構，不但增加了成本，而且需要復雜的控制系統。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種機械手爪，本機械手爪不需要獨立的驅動設備，結構簡單，不需要復雜的控制系統，利用的機械手爪本身的結構即可實現對工件的抓取，在機械手爪松開夾持物后，機械手爪的夾口能夠自動恢復到原來的位置，使得只要控制機械手爪的位置就可保證夾口的位置。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種機械手爪，它包括兩個對開的手指，兩個手指的指根可轉動的設置在鉸鏈軸上，鉸鏈軸固定在固定塊上，固定塊上設置有位于兩個手指之間的定位銷，在手指上設置有可與定位銷配合的半圓槽，兩個手指之間連接拉緊彈簧，拉緊彈簧的兩端分別與兩個手指固定，兩個手指端部具有對峙的缺口，兩個缺口形成夾持工件的夾口。

本機械手爪的工作原理是這樣的：將機械手爪移動到工件處，夾口對準工件，進而壓向工件，使得工件被壓入夾口內，在拉緊彈簧的復位拉力作用下夾住工件，然后將工件移動到指定位置，有其它機構取走工件或將工件安裝到指定位置。由于定位銷的存在，使得當工件離開夾口后，由于定位銷的阻擋可使得兩手指閉合時相對固定塊的位置保持固定，即開夾口處無工件時，兩個手指的半圓槽始終與定位銷接觸，從而使得夾爪的夾口位置相對于固定塊不變，從而便于通過控制固定塊的位置精確的控制夾口的位置，例如固定塊可由機械臂控制移動，從而保證機械手控制的準確性。利用簡單的定位銷不需要專門的機構（如氣缸等）專門的控制手指的開合，即簡化了裝置又提高了準確性、工作的穩定性，提高了效率降低了設備成本，是一種利用機構自適應定位的原理。

在上述的機械手爪中，所述固定塊上設置有滑槽，所述定位銷可滑動的配合在滑槽內，所述定位銷與滑槽之間連接有驅動彈簧，常態下，即夾口中無工件時，驅動彈簧對定位銷有一個朝向指根部的預拉力，使得當工件進入夾口中將兩手指撐開后，定位銷沿滑槽向指根部移動，使得定位銷始終與兩個手指接觸實現對手指的定位，使得夾口的中心位置不變。

在上述的機械手爪中，所述手指上的半圓槽上有向指根方向延伸的斜坡缺口，便于定位銷沿指根的夾縫向上移動。

在上述的機械手爪中，所述驅動彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述驅動彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過驅動彈簧的電流。控制電流通過雙程形狀記憶合金彈簧使得彈簧發熱，當達到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉變溫度時，使得驅動彈簧或伸或縮，從而控制定位銷沿滑槽移動，從而控制兩手指的開合。

在上述的機械手爪中，所述拉緊彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述拉緊彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過拉緊彈簧的電流。控制電流通過雙程形狀記憶合金彈簧使得拉緊彈簧發熱，當達到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉變溫度時，使得拉緊彈簧變形從而控制手爪的開合，可以根據需要設置，例如，當要機械手爪需要夾持到物體時，給拉緊彈簧通電加熱使得彈簧伸長，從而將兩個手指分開夾持住物體，然后斷電降溫使得拉緊彈簧收縮夾緊物體，將物體移動到位置后再通電打開手指使得物體脫離機械手爪。當然也可以是通電溫度升高使得拉緊彈簧收縮，從而實現通過通電增加對物體的夾持力。

在上述的機械手爪中，連接拉緊彈簧兩端的兩根導線分別穿過所述的鉸鏈軸與控制電路連接。

在上述的機械手爪中，所述拉緊彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述拉緊彈簧與兩個手指串聯后與電流控制電路連接，所述電流控制電路控制通過拉緊彈簧的電流，定位銷為絕緣體，手指為導體，使得只有兩個手指接觸時才能使得電流能夠通過拉緊彈簧，即兩個手指相當于開關，當兩個手指之間夾持導體時，即實現了兩個手指的電接觸，也即實現了開關的閉合，這時電流控制電路可以使得電流通過拉緊彈簧，從而使得拉緊彈簧發熱，從而控制拉緊彈簧或伸或縮實現對手指的開合控制。

在上述的機械手爪中，定位銷可由設置在固定塊上的伸縮控制機構控制沿滑槽滑動，用于主動的控制夾口張開，例如利用設置在固定塊上的氣壓缸的活塞伸縮控制定位銷移動。

與現有技術相比，本機械手爪具有以下優點：

1、本發明的機械手爪結合可自動定位的手指，實現了方便快速的對彈性金屬夾的安裝，利用簡單的銷軸實現對手指的定位簡化了裝置。

2、本發明利用形狀記憶合金彈簧通過電流控制機械手爪的開合，使得機械手爪的重量輕，便于移動，簡化機械結構。

3、本發明結構簡單，操作方便，成本低，可大大提高工作效率。

附圖說明

圖1是實施例一的結構示意圖；

圖2是圖1的剖視圖；

圖3是機械手爪的手指夾持工件的示意圖；

圖4是實施例二的示意圖。

圖中，第一手指1、第二手指2、鉸鏈軸3、固定塊4、定位銷5、半圓槽6、斜坡缺口61、拉緊彈簧7、夾口8、滑槽9、驅動彈簧10、工件11、連接導線12、導線13。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例，并結合附圖對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

實施例一

如圖1、2、3所示，一種機械手爪，它包括兩個對開的手指，分別定義為第一手指1、第二手指2，兩個手指的指根可轉動的設置在鉸鏈軸3上，鉸鏈軸固定在固定塊4上，固定塊可用于與機械臂連接，固定塊上設置有位于兩個手指之間的定位銷5，在手指上設置有可與定位銷配合的半圓槽6，兩個手指之間連接拉緊彈簧7，拉緊彈簧的兩端分別與兩個手指固定，兩個手指端部具有對峙的缺口，兩個缺口形成夾持工件的夾口8。

本機械手爪的工作原理是這樣的：將機械手爪移動到工件處，夾口對準工件，進而壓向工件，使得工件被壓入夾口內，在拉緊彈簧的復位拉力作用下夾住工件，然后將工件移動到指定位置，有其它機構取走工件或將工件安裝到指定位置。由于定位銷的存在，使得當工件離開夾口后，由于定位銷的阻擋可使得兩手指閉合時相對固定塊的位置保持固定，即開夾口處無工件時，兩個手指的半圓槽始終與定位銷接觸，從而使得夾爪的夾口位置相對于固定塊不變，從而便于通過控制固定塊的位置精確的控制夾口的位置，例如固定塊可由機械臂控制移動，從而保證機械手控制的準確性。利用簡單的定位銷不需要專門的機構（如氣缸等）專門的控制手指的開合，即簡化了裝置又提高了準確性、工作的穩定性，提高了效率降低了設備成本，是一種利用機構自適應定位的原理。

進一步，定位銷也可由設置在固定塊上的伸縮控制機構控制沿滑槽滑動，用于主動的控制夾口張開，例如利用設置在固定塊上的氣壓缸的活塞伸縮控制定位銷移動。

進一步，所述固定塊上設置有滑槽9，所述定位銷可滑動的配合在滑槽內，所述定位銷與滑槽之間連接有驅動彈簧10，常態下，即夾口中無工件時，驅動彈簧對定位銷有一個朝向指根部的預拉力，使得當工件進入夾口中將兩手指撐開后，定位銷沿滑槽向指根部移動，使得定位銷始終與兩個手指接觸實現對手指的定位，使得夾口的中心位置不變。

進一步，所述手指上的半圓槽上有向指根方向延伸的斜坡缺口61，便于定位銷沿指根的夾縫向上移動。

進一步，所述驅動彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述驅動彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過驅動彈簧的電流。控制電流通過雙程形狀記憶合金彈簧使得彈簧發熱，當達到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉變溫度時，使得驅動彈簧或伸或縮，從而控制定位銷沿滑槽移動，從而控制兩手指的開合。

進一步，所述拉緊彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述拉緊彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過拉緊彈簧的電流。控制電流通過雙程形狀記憶合金彈簧使得拉緊彈簧發熱，當達到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉變溫度時，使得拉緊彈簧變形從而控制手爪的開合，可以根據需要設置，例如，當要機械手爪需要夾持到物體時，給拉緊彈簧通電加熱使得彈簧伸長，從而將兩個手指分開夾持住物體，然后斷電降溫使得拉緊彈簧收縮夾緊物體，將物體移動到位置后再通電打開手指使得物體脫離機械手爪。當然也可以是通電溫度升高使得拉緊彈簧收縮，從而實現通過通電增加對物體的夾持力。

進一步，連接拉緊彈簧兩端的兩根導線13分別穿過所述的鉸鏈軸與控制電路連接。

實施例二

如圖4所示，與實施例一不同的是，所述拉緊彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述拉緊彈簧與兩個手指串聯后與電流控制電路連接，所述電流控制電路控制通過拉緊彈簧的電流，定位銷為絕緣體，手指為導體，使得只有兩個手指接觸時才能使得電流能夠通過拉緊彈簧，即兩個手指相當于開關，當兩個手指之間夾持的工件11為導體時，即實現了兩個手指的電接觸，也即實現了開關的閉合，這時電流控制電路可以使得電流通過拉緊彈簧，從而使得拉緊彈簧發熱，從而控制拉緊彈簧或伸或縮實現對手指的開合控制。例如拉緊彈簧一端與第一手指通過連接導線12連接，拉緊彈簧另一端與電流控制電路的負極連接，第二手指與電流控制電路的正極連接。

盡管本文較多地使用了一些術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。