本發(fā)明涉及舵機(jī)齒輪式機(jī)器人夾持
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊。
背景技術(shù)：
：在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要進(jìn)行工件分揀、搬運(yùn)等工序，當(dāng)通過(guò)人力開展上述工序時(shí)，工人容易通過(guò)自身的判斷而采取不同力氣進(jìn)行相應(yīng)操作，因此人力方式不容易對(duì)工件造成破壞。但是如果工人長(zhǎng)期從事如此簡(jiǎn)單并且重復(fù)的工作，容易使得工人對(duì)該工作產(chǎn)生厭惡情緒，并且隨著國(guó)內(nèi)人口出生率的逐漸下降，人工成本必將不斷升高。因此，通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，使用機(jī)器人以取代部分簡(jiǎn)單且重復(fù)的工作，是符合社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。在機(jī)器人取代部分人力工作，其中夾持工件這一動(dòng)作是廣泛應(yīng)用于工件生產(chǎn)的各個(gè)工序中。傳統(tǒng)的機(jī)器人應(yīng)用于夾持工件的夾持模塊并不具備力矩控制功能，因此在工件夾持時(shí)，容易夾碎工件或者造成工件表面上的壓痕等影響工件表面質(zhì)量的情況，這樣不僅限制夾持模塊的可應(yīng)用的工作范圍，也制約了機(jī)器人的進(jìn)一步推廣?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了解決傳統(tǒng)機(jī)器人夾持模塊容易夾壞工件的技術(shù)問題，通過(guò)在夾持模塊的夾持端部加入用于檢測(cè)夾持力的傳感器，通過(guò)在夾持模塊加入傳感器雖然能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)工件夾持力度的控制，但是也增大了夾持模塊的制造成本和體積，使得夾持模塊在應(yīng)用中受到一定局限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小并且緊湊以及操作靈活的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的夾持模塊體積過(guò)大、成本過(guò)高和控制較繁瑣的技術(shù)問題，以提高夾持模塊在機(jī)器人的應(yīng)用范圍。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊，所述末端夾持模塊包括可向外輸出動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)舵機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)舵機(jī)的動(dòng)力輸出端與舵機(jī)輸出盤相連，所述舵機(jī)輸出盤的另一端與設(shè)置于上基座內(nèi)的蝸桿一端相連并驅(qū)動(dòng)蝸桿正向或反向旋轉(zhuǎn)，所述上基座內(nèi)部還鉸接有左右對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)主動(dòng)夾持臂，所述蝸桿向所述主動(dòng)夾持臂嚙合傳動(dòng)使所述主動(dòng)夾持臂可繞與所述上基座的鉸接中心擺動(dòng)，所述主動(dòng)夾持臂的夾持端可相互合攏或分離。優(yōu)選地，所述末端夾持模塊設(shè)有一對(duì)關(guān)于所述蝸桿中心軸左右對(duì)稱的從動(dòng)臂，每個(gè)所述從動(dòng)臂均位于所述主動(dòng)夾持臂外側(cè)，所述從動(dòng)臂的一端與所述上基座鉸接相連，所述主動(dòng)夾持臂的另一端以及所述從動(dòng)臂的另一端同時(shí)與可用于夾持工件的夾子鉸接相連。優(yōu)選地，所述從動(dòng)臂和所述主動(dòng)夾持臂分別與所述夾子以及所述上基座鉸接位置相互平齊。優(yōu)選地，所述從動(dòng)臂和所述主動(dòng)夾持臂相互平行。優(yōu)選地，所述主動(dòng)夾持臂靠近所述蝸桿的一端為扇形狀凸塊，所述凸塊朝向所述蝸桿的側(cè)面設(shè)有齒輪與所述蝸桿的外周面設(shè)有的外齒輪相互嚙合傳動(dòng)。優(yōu)選地，所述蝸桿的兩端端部外周面均套有軸承。優(yōu)選地，左右對(duì)稱的一對(duì)所述夾子的相對(duì)面均水平設(shè)置有水平夾緊凹槽以及垂直設(shè)置有垂直夾持凹槽。優(yōu)選地，左右對(duì)稱的一對(duì)所述夾子相對(duì)表面均覆蓋有橡膠層。優(yōu)選地，所述末端夾緊模塊設(shè)有下基座套于所述驅(qū)動(dòng)舵機(jī)外部，所述下基座內(nèi)部設(shè)有可對(duì)所述驅(qū)動(dòng)舵機(jī)散熱的空余空間，所述下基座表面設(shè)有散熱口與空余空間通連。優(yōu)選地，所述上基座上端和下端均設(shè)有用于防塵的端蓋。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)采用驅(qū)動(dòng)舵機(jī)作為主要輸出動(dòng)力源，通過(guò)舵機(jī)輸出盤向蝸桿輸出動(dòng)力。通過(guò)蝸桿的正向或反向旋轉(zhuǎn)，并且以齒輪嚙合傳動(dòng)形式使主動(dòng)夾持臂的夾持臂進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，配合由夾子、主動(dòng)夾持臂、上基座以及從動(dòng)臂組成的平行四邊形實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊或放松。本發(fā)明技術(shù)方案通過(guò)向驅(qū)動(dòng)舵機(jī)輸入數(shù)字控制信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)控制，從而具備了良好的速度控制、位置控制以及力矩控制等功能，使得整個(gè)末端夾持模塊在不需要額外增加任何用于控制夾持力的相關(guān)傳感器，也可實(shí)現(xiàn)輸出可控夾持力矩的目標(biāo)，保護(hù)工件不容易被夾損或夾傷。驅(qū)動(dòng)舵機(jī)通過(guò)舵機(jī)輸出盤向蝸桿傳遞動(dòng)力，可減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)并降低功率傳遞損耗。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小并且緊湊以及操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，能夠通過(guò)控制舵機(jī)運(yùn)動(dòng)模式實(shí)現(xiàn)多種力矩、速度和位置的控制，并且下基座為可替換的結(jié)構(gòu)，極大地方便與不同機(jī)器人的末端相互配合工作，以高效完成多種需要防止工件夾損或夾傷的工序。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊的立體圖；圖2為本發(fā)明舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊的剖面圖；圖3為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)舵機(jī)與蝸桿連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊其他實(shí)施例的立體圖。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1驅(qū)動(dòng)舵機(jī)7從動(dòng)臂2下基座8夾子3上基座81水平夾持凹槽4蝸桿82垂直夾持凹槽5軸承9舵機(jī)輸出盤6主動(dòng)夾持臂10端蓋61凸塊本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明提出一種舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊。參見圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例的末端夾持模塊包括有可向外輸出動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1的動(dòng)力輸出端通過(guò)內(nèi)外花鍵結(jié)構(gòu)形式與舵機(jī)輸出盤9的一端相連，舵機(jī)輸出盤9的另一端通過(guò)緊固螺釘結(jié)構(gòu)形式與安裝于上基座3內(nèi)部的蝸桿4一端相連，從而使得驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1可以通過(guò)舵機(jī)輸出盤9向蝸桿4輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1正向或反向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也可以使得蝸桿4實(shí)現(xiàn)正向或反向旋轉(zhuǎn)。上基座3內(nèi)部鉸接有關(guān)于蝸桿4中心軸左右對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)主動(dòng)夾持臂6，主動(dòng)夾持臂6靠近蝸桿4的一端設(shè)有扇形狀凸塊61，該凸塊61朝向蝸桿4的側(cè)面設(shè)有齒輪與蝸桿4外周面設(shè)有的外齒輪相互嚙合傳動(dòng)，蝸桿4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，蝸桿4可通過(guò)與凸塊61的嚙合關(guān)系向主動(dòng)夾持臂6嚙合傳動(dòng)，從而使得主動(dòng)夾持臂6可繞與上基座3的鉸接中心進(jìn)行擺動(dòng)，而主動(dòng)夾持臂6進(jìn)行擺動(dòng)時(shí)，主動(dòng)夾持臂6的夾持端可相互合攏或分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行夾持或放松。參見圖2，本實(shí)施例的末端夾持模塊還設(shè)有一對(duì)關(guān)于蝸桿4中心軸左右對(duì)稱的從動(dòng)臂7，每個(gè)從動(dòng)臂7均位于主動(dòng)夾持臂6外側(cè)，并且從動(dòng)臂7的一端也與上基座3內(nèi)部鉸接相連，而主動(dòng)夾持臂6的另一端以及從動(dòng)臂7的另一端同時(shí)與可用于夾持工件的夾子8鉸接相連。同時(shí)，從動(dòng)臂7分別與夾子8以及上基座3鉸接相連的位置和主動(dòng)夾持臂6與夾子8以及上基座3鉸接相連的位置相互平齊，并且從動(dòng)臂7和主動(dòng)夾持臂6在結(jié)構(gòu)上相互平行。這樣，使得夾子8、主動(dòng)夾持臂6、上基座3以及從動(dòng)臂7在結(jié)構(gòu)上組成一個(gè)可以擺動(dòng)的平面平行四邊形。當(dāng)蝸桿4旋轉(zhuǎn)并推動(dòng)主動(dòng)夾持臂6進(jìn)行擺動(dòng)時(shí)，主動(dòng)夾持臂6可帶動(dòng)由夾子8、主動(dòng)夾持臂6、上基座3以及從動(dòng)臂7組成的平行四邊形也隨之進(jìn)行擺動(dòng)，這樣左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的夾子8可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行夾持或放松。參見圖2，在本發(fā)明實(shí)施例中，蝸桿4的兩端端部外周面均套有軸承5，可提高蝸桿4的旋轉(zhuǎn)效率，避免蝸桿4端部外周面與上基座2發(fā)生干摩擦。本發(fā)明實(shí)施例中，左右對(duì)稱設(shè)置對(duì)夾子8的相對(duì)面均水平設(shè)置有水平夾緊凹槽81以及垂直設(shè)置的垂直夾持凹槽82，通過(guò)水平夾緊凹槽81和垂直夾持凹槽82可使得末端夾持模塊能夠?qū)λ浇Y(jié)構(gòu)或垂直結(jié)構(gòu)的工件進(jìn)行有效夾持。同時(shí)，左右對(duì)稱設(shè)置的夾子8，夾子8相對(duì)表面可覆蓋有橡膠層，可提高夾子8與工件夾持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的內(nèi)摩擦力，也可以能夠避免夾子8夾持工件時(shí)對(duì)工件表面造成破損。參見圖3和圖4，在本發(fā)明實(shí)施例中，末端夾持模塊還設(shè)有下基座2套于驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1的外部，下基座2的一端與上基座3的一端通過(guò)緊固螺釘相連，并且下基座2內(nèi)部設(shè)有用于對(duì)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1散熱的空余空間，同時(shí)下基座2可以表面還設(shè)有散熱口與空余空間通連，以進(jìn)一步提高下基座2對(duì)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1的散熱效果，并且下基座2為可替換的結(jié)構(gòu)，極大地方便與不同機(jī)器人的末端相互配合工作，以高效完成多種需要防止工件夾損或夾傷的工序。參見圖3和圖4，本發(fā)明實(shí)施例中，末端夾持模塊的上基座3上端和下端均設(shè)有用于保護(hù)主動(dòng)夾持臂6和從動(dòng)臂7且與上基座3的鉸接位置的端蓋10，可以防止灰塵進(jìn)入上基座3內(nèi)部影響鉸接位置的正常工作。本發(fā)明實(shí)施例的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊的工作原理是：參見圖1至圖4，當(dāng)機(jī)器人的其他組件向本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1發(fā)出數(shù)字控制信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1通過(guò)舵機(jī)輸出盤9向蝸桿4傳遞動(dòng)力，使得蝸桿4繞自身中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而蝸桿4發(fā)生旋轉(zhuǎn)后，主動(dòng)夾持臂6一端的扇形狀凸塊61表面不同位置的齒輪依次與蝸桿4外周面設(shè)有的齒輪相互配合并進(jìn)行傳動(dòng)，使得左右對(duì)稱設(shè)置的主動(dòng)夾持臂6的夾持端相互靠攏。在主動(dòng)夾持臂6相互靠攏的作用力下，由夾子8、主動(dòng)夾持臂6、上基座3以及從動(dòng)臂7組成的平行四邊形也向蝸桿4中心軸靠近，這樣使得夾子8可對(duì)工件進(jìn)行逐漸夾緊。當(dāng)夾子8對(duì)于工件的夾持力或者夾子8夾持工件的角度達(dá)到驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1被輸入的控制數(shù)值對(duì)應(yīng)的夾持量時(shí)，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1停止運(yùn)動(dòng)，蝸桿4與主動(dòng)夾持臂6之間的嚙合作用使得夾子8對(duì)工件的夾持位置關(guān)系被確定，并保持相對(duì)固定的夾持狀態(tài)，然后通過(guò)機(jī)器人的其他部件配合本發(fā)明的夾持模塊進(jìn)行工件轉(zhuǎn)移。當(dāng)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊夾持工件到達(dá)目標(biāo)位置后，機(jī)器人的其他組件向本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1通入與夾持時(shí)相反的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1可進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1通過(guò)舵機(jī)輸出盤9向蝸桿4傳遞動(dòng)力，并使得蝸桿4繞自身中心軸進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)。蝸桿4進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，主動(dòng)夾持臂6一端的扇形狀凸塊61表面設(shè)有的齒輪逆向依次與蝸桿4外周面設(shè)有的齒輪相互配合并進(jìn)行傳動(dòng)，這樣使得左右對(duì)稱的主動(dòng)夾持臂6的夾持端相互分離，在主動(dòng)夾持臂6相互分離的作用力下，由夾子8、主動(dòng)夾持臂6、上基座3以及從動(dòng)臂7組成的平行四邊形也向蝸桿4中心軸遠(yuǎn)離，這樣使得夾子8可對(duì)工件進(jìn)行逐漸放松，也使得本發(fā)明舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊實(shí)現(xiàn)復(fù)位。本發(fā)明實(shí)施例的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊中，通過(guò)向驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1輸入數(shù)字控制信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1進(jìn)行準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)控制。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施中通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1作為末端夾持模塊的主動(dòng)力源，從而具備了良好的速度控制、位置控制以及力矩控制等功能，使得整個(gè)末端夾持模塊在不需要額外增加任何用于控制夾持力的相關(guān)傳感器，也可實(shí)現(xiàn)輸出可控夾持力矩的目標(biāo)，保護(hù)工件不容易被夾損或夾傷。驅(qū)動(dòng)舵機(jī)1通過(guò)舵機(jī)輸出盤9向蝸桿4傳遞動(dòng)力，可減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)并降低功率傳遞損耗。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例的舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人末端夾持模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小并且緊湊以及操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)控制模式，能夠極大方便地與機(jī)器人的其他部件相互組合配對(duì)，以高效完成多種需要防止工件夾損或夾傷的工序。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的構(gòu)思下，利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12