一種帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊的二指機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人機(jī)械手，尤其涉及一種帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊的二指機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械手的可靠性與實(shí)時(shí)感知能力提出了更高的要求。對(duì)于二指機(jī)械手而言，如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的可靠抓取和靈敏感知已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。由于機(jī)械手的工作環(huán)境復(fù)雜，影響其抓取效果的因素較多，而其中能否靈敏感知手指是否接觸工件是二指平動(dòng)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制的關(guān)鍵因素。目前，我國(guó)一部分機(jī)械手采用簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)軸式手指設(shè)計(jì)，如201120367424.3公開(kāi)的“一種氣動(dòng)機(jī)械手爪”，通過(guò)齒條上的輪齒與手指上輪齒的嚙合帶動(dòng)手指繞心軸旋轉(zhuǎn)，從而使手爪開(kāi)合，但是轉(zhuǎn)軸式運(yùn)動(dòng)的手指難以調(diào)整指根部位的間距，因此難以抓住太大或太小的工件，適用范圍受到了一定的限制；如201310218903.2公開(kāi)的“一種二指平動(dòng)機(jī)械手”，通過(guò)齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了手指的平行移動(dòng)，但其舵機(jī)安裝在手掌之上，工作時(shí)對(duì)監(jiān)控視野會(huì)有一定影響；還有一部分機(jī)器人采用了可調(diào)節(jié)手爪間距的設(shè)計(jì)，如201220191296.6的“手爪間距可調(diào)節(jié)機(jī)械手”，即在設(shè)計(jì)中采用了調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)整第一抓手與第二抓手之間的距離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同大小的工件抓取。但是這類(lèi)機(jī)械手的價(jià)格昂貴，且對(duì)安裝和使用的要求也較高。因此，升級(jí)機(jī)械手的抓取方式，增加機(jī)械手的感知能力成為了機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊的二指機(jī)械手機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型靈敏度高，抓取精確可靠，應(yīng)用范圍廣。該機(jī)械手機(jī)構(gòu)采用四連桿機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)化手指根的轉(zhuǎn)動(dòng)為指尖的平動(dòng)；該機(jī)械手采用交叉軸斜齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，排除了舵機(jī)對(duì)抓取視野的干擾；該機(jī)械手既可以通過(guò)手指夾取工件，也可以采用吸盤(pán)吸取工件。采用手指夾取工件時(shí)，由單片機(jī)通過(guò)控制夾緊氣囊電磁換向閥，接通氣泵與夾緊氣囊，使夾緊氣囊充氣膨脹，增大手指與工件之間的摩擦力，提升抓取能；采用吸盤(pán)吸取工件時(shí)，由單片機(jī)控制吸盤(pán)電磁換向閥，接通真空泵與氣動(dòng)吸盤(pán)，抽出氣動(dòng)吸盤(pán)中的空氣，進(jìn)而吸取工件。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊的二指機(jī)械手，它包括:夾緊氣囊、舵機(jī)、氣動(dòng)吸盤(pán)、壓力傳感器、手掌板、左手指中段、右手指中段、被動(dòng)斜齒輪、左手指根、右手指根、左手指連桿、右手指連桿、左指根齒輪、右指根齒輪、左指尖、右指尖、舵機(jī)軸、主動(dòng)斜齒輪、吸盤(pán)基座、單片機(jī)、氣泵、真空氣泵、吸盤(pán)電磁換向閥、夾緊氣囊電磁換向閥等；其中，所述上下兩塊手掌板安裝在舵機(jī)的前端，主動(dòng)斜齒輪安裝在舵機(jī)軸上，舵機(jī)軸與舵機(jī)相連；主動(dòng)斜齒輪與被動(dòng)斜齒輪嚙合，被動(dòng)斜齒輪與左指根齒輪同軸，且共同固連在左手指根底端；與左指根齒輪嚙合的右指根齒輪與右手指根底端固連；左手指根、右手指根底端外側(cè)與兩塊手掌板鉸接；左手指根頂端與左手指中段底端鉸接，左手指中段頂端與安裝有壓力傳感器的左指尖固接；左手指連桿底端與手掌板前部鉸接，左手指連桿頂端與左手指中段中部鉸接，手掌板、左手指根、左手指中段與左手指連桿形成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)；右手指根頂端與右手指中段底端鉸接，右手指中段頂端與安裝有壓力傳感器的右指尖固接；右手指連桿底端與手掌板前部鉸接，右手指連桿頂端與右手指中段中部鉸接，手掌板、右手指根、右手指中段與右手指連桿形成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)；壓力傳感器與單片機(jī)信號(hào)輸入端口連接，單片機(jī)信號(hào)輸出端口分別與吸盤(pán)電磁換向閥和夾緊氣囊電磁換向閥連接；氣泵通過(guò)夾緊氣囊電磁換向閥與夾緊氣囊連接；真空氣泵通過(guò)吸盤(pán)電磁換向閥與氣動(dòng)吸盤(pán)連接；兩個(gè)吸盤(pán)基座分別固連在左手指中段和右手指中段上，每個(gè)吸盤(pán)基座上分別安裝兩個(gè)氣動(dòng)吸盤(pán)。
[0006]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:
[0007]1、采用壓力傳感器的接觸式傳感設(shè)計(jì)，將手指與工件的接觸實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為壓力傳感器的數(shù)字量，靈敏度高，抓取精確；
[0008]2、抓取過(guò)程中通過(guò)將夾緊氣囊充氣，能夠增強(qiáng)手指與工件之間的靜摩擦力，避免抓而不緊的情況發(fā)生；
[0009]3、平行四連桿的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使手指尖的壓力傳感器工作面始終保持平行，降低了誤差發(fā)生的可能；
[0010]4、交叉軸斜齒輪的傳動(dòng)方式將舵機(jī)嵌入到手掌中間，排除了舵機(jī)本身對(duì)抓取視野的影響；
[0011]5、手指外側(cè)的氣動(dòng)吸盤(pán)則增加了機(jī)械手攫取工件的方式，使本實(shí)用新型具有更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊機(jī)械手的外形立體圖；
[0013]圖2是帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊機(jī)械手的正視平面圖；
[0014]圖3是帶氣動(dòng)吸盤(pán)與夾緊氣囊機(jī)械手的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖中，夾緊氣囊1、舵機(jī)2、氣動(dòng)吸盤(pán)3、壓力傳感器4、手掌板5、左手指中段6、右手指中段7、被動(dòng)斜齒輪8、左手指根9、右手指根10、左手指連桿11、右手指連桿12、左指根齒輪13、右指根齒輪14、左指尖15、右指尖16、舵機(jī)軸17、主動(dòng)斜齒輪18、吸盤(pán)基座19。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型包括夾緊氣囊1、舵機(jī)2、氣動(dòng)吸盤(pán)3、壓力傳感器4、兩個(gè)手掌板5、左手指中段6、右手指中段7、被動(dòng)斜齒輪8、左手指根9、右手指根10、左手指連桿11、右手指連桿12、左指根齒輪13、右指根齒輪14、左指尖15、右指尖16、舵機(jī)軸17、主動(dòng)斜齒輪18、吸盤(pán)基座19、單片機(jī)(圖中未示出)、氣泵(圖中未示出)、真空氣泵(圖中未示出)、吸盤(pán)電磁換向閥(圖中未示出)、夾緊氣囊電磁換向閥(圖中未示出)。
[0018]其中，上下兩塊手掌板5安裝在舵機(jī)2 (見(jiàn)圖1)的前端，主動(dòng)斜齒輪18 (見(jiàn)圖3)安裝在舵機(jī)軸17上，舵機(jī)軸17與舵機(jī)