本發(fā)明屬于一種機(jī)械手爪，特別是一種用于進(jìn)行快速抓取小型工件的機(jī)械手爪。

背景技術(shù)：

機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化。

機(jī)械手爪可以實(shí)現(xiàn)類似人手功能的機(jī)器人部件。機(jī)器人手爪是用來(lái)握持工件或工具的部件，是重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一。

目前的機(jī)械手爪一般均設(shè)置有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)部件，如電機(jī)或氣壓缸等，而且這些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還要配合上相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)部件的動(dòng)作轉(zhuǎn)換成機(jī)械手爪的開(kāi)合動(dòng)作，但有些簡(jiǎn)單任務(wù)又不需要較復(fù)雜的機(jī)械手爪，例如對(duì)于只需要簡(jiǎn)單的抓取一個(gè)小零件的機(jī)械手爪，如果設(shè)置獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)部件及相應(yīng)的傳動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，不但增加了成本，而且需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種機(jī)械手爪，本機(jī)械手爪不需要獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)，利用的機(jī)械手爪本身的結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的抓取，在機(jī)械手爪松開(kāi)夾持物后，機(jī)械手爪的夾口能夠自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的位置，使得只要控制機(jī)械手爪的位置就可保證夾口的位置。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種機(jī)械手爪，它包括兩個(gè)對(duì)開(kāi)的手指，兩個(gè)手指的指根可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在鉸鏈軸上，鉸鏈軸固定在固定塊上，固定塊上設(shè)置有位于兩個(gè)手指之間的定位銷，在手指上設(shè)置有可與定位銷配合的半圓槽，兩個(gè)手指之間連接拉緊彈簧，拉緊彈簧的兩端分別與兩個(gè)手指固定，兩個(gè)手指端部具有對(duì)峙的缺口，兩個(gè)缺口形成夾持工件的夾口。

本機(jī)械手爪的工作原理是這樣的：將機(jī)械手爪移動(dòng)到工件處，夾口對(duì)準(zhǔn)工件，進(jìn)而壓向工件，使得工件被壓入夾口內(nèi)，在拉緊彈簧的復(fù)位拉力作用下夾住工件，然后將工件移動(dòng)到指定位置，有其它機(jī)構(gòu)取走工件或?qū)⒐ぜ惭b到指定位置。由于定位銷的存在，使得當(dāng)工件離開(kāi)夾口后，由于定位銷的阻擋可使得兩手指閉合時(shí)相對(duì)固定塊的位置保持固定，即開(kāi)夾口處無(wú)工件時(shí)，兩個(gè)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(duì)于固定塊不變，從而便于通過(guò)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(jī)械臂控制移動(dòng)，從而保證機(jī)械手控制的準(zhǔn)確性。利用簡(jiǎn)單的定位銷不需要專門的機(jī)構(gòu)（如氣缸等）專門的控制手指的開(kāi)合，即簡(jiǎn)化了裝置又提高了準(zhǔn)確性、工作的穩(wěn)定性，提高了效率降低了設(shè)備成本，是一種利用機(jī)構(gòu)自適應(yīng)定位的原理。

在上述的機(jī)械手爪中，所述固定塊上設(shè)置有滑槽，所述定位銷可滑動(dòng)的配合在滑槽內(nèi)，所述定位銷與滑槽之間連接有驅(qū)動(dòng)彈簧，常態(tài)下，即夾口中無(wú)工件時(shí)，驅(qū)動(dòng)彈簧對(duì)定位銷有一個(gè)朝向指根部的預(yù)拉力，使得當(dāng)工件進(jìn)入夾口中將兩手指撐開(kāi)后，定位銷沿滑槽向指根部移動(dòng)，使得定位銷始終與兩個(gè)手指接觸實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的定位，使得夾口的中心位置不變。

在上述的機(jī)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(dòng)。

在上述的機(jī)械手爪中，所述驅(qū)動(dòng)彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述驅(qū)動(dòng)彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過(guò)驅(qū)動(dòng)彈簧的電流?？刂齐娏魍ㄟ^(guò)雙程形狀記憶合金彈簧使得彈簧發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，使得驅(qū)動(dòng)彈簧或伸或縮，從而控制定位銷沿滑槽移動(dòng)，從而控制兩手指的開(kāi)合。

在上述的機(jī)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(guò)拉緊彈簧的電流?？刂齐娏魍ㄟ^(guò)雙程形狀記憶合金彈簧使得拉緊彈簧發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，使得拉緊彈簧變形從而控制手爪的開(kāi)合，可以根據(jù)需要設(shè)置，例如，當(dāng)要機(jī)械手爪需要夾持到物體時(shí)，給拉緊彈簧通電加熱使得彈簧伸長(zhǎng)，從而將兩個(gè)手指分開(kāi)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(dòng)到位置后再通電打開(kāi)手指使得物體脫離機(jī)械手爪。當(dāng)然也可以是通電溫度升高使得拉緊彈簧收縮，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)通電增加對(duì)物體的夾持力。

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

在上述的機(jī)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(gè)手指串聯(lián)后與電流控制電路連接，所述電流控制電路控制通過(guò)拉緊彈簧的電流，定位銷為絕緣體，手指為導(dǎo)體，使得只有兩個(gè)手指接觸時(shí)才能使得電流能夠通過(guò)拉緊彈簧，即兩個(gè)手指相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，當(dāng)兩個(gè)手指之間夾持導(dǎo)體時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)手指的電接觸，也即實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)的閉合，這時(shí)電流控制電路可以使得電流通過(guò)拉緊彈簧，從而使得拉緊彈簧發(fā)熱，從而控制拉緊彈簧或伸或縮實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的開(kāi)合控制。

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

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本機(jī)械手爪具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的機(jī)械手爪結(jié)合可自動(dòng)定位的手指，實(shí)現(xiàn)了方便快速的對(duì)彈性金屬夾的安裝，利用簡(jiǎn)單的銷軸實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的定位簡(jiǎn)化了裝置。

2、本發(fā)明利用形狀記憶合金彈簧通過(guò)電流控制機(jī)械手爪的開(kāi)合，使得機(jī)械手爪的重量輕，便于移動(dòng)，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可大大提高工作效率。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的剖視圖；

圖3是機(jī)械手爪的手指夾持工件的示意圖；

圖4是實(shí)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(qū)動(dòng)彈簧10、工件11、連接導(dǎo)線12、導(dǎo)線13。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例一

如圖1、2、3所示，一種機(jī)械手爪，它包括兩個(gè)對(duì)開(kāi)的手指，分別定義為第一手指1、第二手指2，兩個(gè)手指的指根可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)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(jī)械臂連接，固定塊上設(shè)置有位于兩個(gè)手指之間的定位銷5，在手指上設(shè)置有可與定位銷配合的半圓槽6，兩個(gè)手指之間連接拉緊彈簧7，拉緊彈簧的兩端分別與兩個(gè)手指固定，兩個(gè)手指端部具有對(duì)峙的缺口，兩個(gè)缺口形成夾持工件的夾口8。

本機(jī)械手爪的工作原理是這樣的：將機(jī)械手爪移動(dòng)到工件處，夾口對(duì)準(zhǔn)工件，進(jìn)而壓向工件，使得工件被壓入夾口內(nèi)，在拉緊彈簧的復(fù)位拉力作用下夾住工件，然后將工件移動(dòng)到指定位置，有其它機(jī)構(gòu)取走工件或?qū)⒐ぜ惭b到指定位置。由于定位銷的存在，使得當(dāng)工件離開(kāi)夾口后，由于定位銷的阻擋可使得兩手指閉合時(shí)相對(duì)固定塊的位置保持固定，即開(kāi)夾口處無(wú)工件時(shí)，兩個(gè)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(duì)于固定塊不變，從而便于通過(guò)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(jī)械臂控制移動(dòng)，從而保證機(jī)械手控制的準(zhǔn)確性。利用簡(jiǎn)單的定位銷不需要專門的機(jī)構(gòu)（如氣缸等）專門的控制手指的開(kāi)合，即簡(jiǎn)化了裝置又提高了準(zhǔn)確性、工作的穩(wěn)定性，提高了效率降低了設(shè)備成本，是一種利用機(jī)構(gòu)自適應(yīng)定位的原理。

進(jìn)一步，定位銷也可由設(shè)置在固定塊上的伸縮控制機(jī)構(gòu)控制沿滑槽滑動(dòng)，用于主動(dòng)的控制夾口張開(kāi)，例如利用設(shè)置在固定塊上的氣壓缸的活塞伸縮控制定位銷移動(dòng)。

進(jìn)一步，所述固定塊上設(shè)置有滑槽9，所述定位銷可滑動(dòng)的配合在滑槽內(nèi)，所述定位銷與滑槽之間連接有驅(qū)動(dòng)彈簧10，常態(tài)下，即夾口中無(wú)工件時(shí)，驅(qū)動(dòng)彈簧對(duì)定位銷有一個(gè)朝向指根部的預(yù)拉力，使得當(dāng)工件進(jìn)入夾口中將兩手指撐開(kāi)后，定位銷沿滑槽向指根部移動(dòng)，使得定位銷始終與兩個(gè)手指接觸實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的定位，使得夾口的中心位置不變。

進(jìn)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(dòng)。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)彈簧為雙程形狀記憶合金彈簧，所述驅(qū)動(dòng)彈簧連接電流控制電路，所述電流控制電路控制通過(guò)驅(qū)動(dòng)彈簧的電流?？刂齐娏魍ㄟ^(guò)雙程形狀記憶合金彈簧使得彈簧發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，使得驅(qū)動(dòng)彈簧或伸或縮，從而控制定位銷沿滑槽移動(dòng)，從而控制兩手指的開(kāi)合。

進(jìn)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(guò)拉緊彈簧的電流?？刂齐娏魍ㄟ^(guò)雙程形狀記憶合金彈簧使得拉緊彈簧發(fā)熱，當(dāng)達(dá)到雙程形狀記憶合金彈簧的高溫轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，使得拉緊彈簧變形從而控制手爪的開(kāi)合，可以根據(jù)需要設(shè)置，例如，當(dāng)要機(jī)械手爪需要夾持到物體時(shí)，給拉緊彈簧通電加熱使得彈簧伸長(zhǎng)，從而將兩個(gè)手指分開(kāi)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(dòng)到位置后再通電打開(kāi)手指使得物體脫離機(jī)械手爪。當(dāng)然也可以是通電溫度升高使得拉緊彈簧收縮，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)通電增加對(duì)物體的夾持力。

進(jìn)一步，連接拉緊彈簧兩端的兩根導(dǎo)線13分別穿過(guò)所述的鉸鏈軸與控制電路連接。

實(shí)施例二

如圖4所示，與實(shí)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(gè)手指串聯(lián)后與電流控制電路連接，所述電流控制電路控制通過(guò)拉緊彈簧的電流，定位銷為絕緣體，手指為導(dǎo)體，使得只有兩個(gè)手指接觸時(shí)才能使得電流能夠通過(guò)拉緊彈簧，即兩個(gè)手指相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，當(dāng)兩個(gè)手指之間夾持的工件11為導(dǎo)體時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)手指的電接觸，也即實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)的閉合，這時(shí)電流控制電路可以使得電流通過(guò)拉緊彈簧，從而使得拉緊彈簧發(fā)熱，從而控制拉緊彈簧或伸或縮實(shí)現(xiàn)對(duì)手指的開(kāi)合控制。例如拉緊彈簧一端與第一手指通過(guò)連接導(dǎo)線12連接，拉緊彈簧另一端與電流控制電路的負(fù)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(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。