本發(fā)明涉及一種工業(yè)器件，特別是涉及一種用于夾持物體的機(jī)械爪。

背景技術(shù)：

機(jī)械爪是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械爪被廣泛的運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，機(jī)械人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興的技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械爪的發(fā)展，使得機(jī)械爪能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械爪雖然還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)，不知疲勞，不怕危險(xiǎn)，抓舉重物的力量比人手力大的特點(diǎn)，因此，機(jī)械爪已受到許多部門的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用。

機(jī)械爪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，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

而機(jī)械爪的操作力、操作對(duì)象及其環(huán)境狀況，是其實(shí)現(xiàn)精細(xì)、靈巧、智能化等更高作業(yè)要求的重要信息。

因此，目前亟需一種更加先進(jìn)的、具有力、視覺(jué)反饋功能的機(jī)械爪。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、操作簡(jiǎn)便的一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，包括

功能部件，其用于完成預(yù)設(shè)功能；

兩個(gè)機(jī)械指，每個(gè)所述機(jī)械指的一端均與一功能部件固定；

爪身，所述機(jī)械指沿所述爪身移動(dòng)；

繞線部，用于移動(dòng)所述機(jī)械指，其與所述爪身固定；

攝像頭，其安裝在所述爪身上；

其中，所述機(jī)械指的側(cè)面設(shè)有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片用于檢測(cè)所述機(jī)械指的彎曲幅度。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述爪身包括爪板、第一導(dǎo)塊、第二導(dǎo)塊，所述第一導(dǎo)塊的端部與一個(gè)機(jī)械指固定，所述第二導(dǎo)塊的端部與另一機(jī)械指固定，所述爪板在兩機(jī)械指之間開(kāi)設(shè)有垂直于所述機(jī)械指的長(zhǎng)度方向的第一導(dǎo)槽和第二導(dǎo)槽，所述第二導(dǎo)槽位于第一導(dǎo)槽的上側(cè)，所述第一導(dǎo)塊、第二導(dǎo)塊的長(zhǎng)度方向與所述第一導(dǎo)槽、第二導(dǎo)槽的長(zhǎng)度方向平行，第一導(dǎo)塊沿所述第一導(dǎo)槽移動(dòng)，所述第二導(dǎo)塊沿所述第二導(dǎo)槽移動(dòng)。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述機(jī)械指與所述爪身之間設(shè)有貼片，所述貼片由聚四氟乙烯制成。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述兩機(jī)械指的形狀一樣，裝配方向關(guān)于爪身中心對(duì)稱。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述機(jī)械指的端部開(kāi)設(shè)有安裝孔，所述安裝孔包括在所述機(jī)械指的x軸方向開(kāi)設(shè)的孔和在所述機(jī)械指的y軸方向開(kāi)設(shè)的孔。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述繞線部包括第一電機(jī)、繞線軸和驅(qū)動(dòng)繩，所述第一電機(jī)與所述爪板的下表面固定，所述第一電機(jī)的輸出軸與所述繞線軸固定，所述繞線軸纏繞有所述驅(qū)動(dòng)繩，所述驅(qū)動(dòng)繩的兩端分別與兩個(gè)機(jī)械指的遠(yuǎn)離所述功能部件的一端連接，所述兩個(gè)機(jī)械指之間設(shè)有復(fù)位彈簧，所述爪身固定有彈簧導(dǎo)棒，所述彈簧導(dǎo)棒套裝在所述復(fù)位彈簧內(nèi)。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪，其中所述爪板的下表面設(shè)有導(dǎo)繩管，所述導(dǎo)繩管內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)繩，所述爪板設(shè)有連接塊，所述連接塊的一端與所述彈簧導(dǎo)棒固定，所述連接塊的另一端配置有所述導(dǎo)繩管。

本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪通過(guò)繞線部帶動(dòng)兩個(gè)機(jī)械指移動(dòng)，使機(jī)械指完成夾持動(dòng)作和張開(kāi)動(dòng)作，從而使機(jī)械指上的功能部件完成夾持和張開(kāi)動(dòng)作，在夾持和張開(kāi)過(guò)程中通過(guò)機(jī)械指的應(yīng)變情況獲得夾持力度的反饋信息。并且，通過(guò)攝像頭可觀察被夾或被剪切的物體的圖像。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪的軸測(cè)圖；

圖2是一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪的另一軸測(cè)圖；

圖3是圖1中的爪身的零件圖；

圖4是圖1中的機(jī)械指和貼片的示意圖；

圖5是圖1中的機(jī)械指的軸測(cè)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～4所示，參見(jiàn)圖2，本發(fā)明一種帶有視覺(jué)功能的力反饋機(jī)械爪包括

功能部件101，其用于完成預(yù)設(shè)功能；

兩個(gè)機(jī)械指102，每個(gè)所述機(jī)械指102的一端均與一功能部件101固定；

爪身103，所述機(jī)械指102沿所述爪身103移動(dòng)；

繞線部111，用于移動(dòng)所述機(jī)械指102，其與所述爪身103固定；

攝像頭110，其安裝在所述爪身103上。

其中，所述功能部件101為夾子、剪刀或帶有剪刀的夾子。

其中，所述攝像頭110配置在所述爪身103的下表面。

本發(fā)明通過(guò)繞線部111帶動(dòng)兩個(gè)機(jī)械指102移動(dòng)，使機(jī)械指102完成夾持動(dòng)作和張開(kāi)動(dòng)作，從而使機(jī)械指102上的功能部件101完成夾持和張開(kāi)動(dòng)作。并且，通過(guò)攝像頭可觀察被夾或被剪切的物體的圖像。

優(yōu)選地，參見(jiàn)圖2、3、5，所述爪身103包括爪板、第一導(dǎo)塊131、第二導(dǎo)塊132，所述第一導(dǎo)塊131的端部與一個(gè)機(jī)械指102固定，所述第二導(dǎo)塊132的端部與另一機(jī)械指102固定，所述爪板在兩機(jī)械指102之間開(kāi)設(shè)有垂直于所述機(jī)械指102的長(zhǎng)度方向的第一導(dǎo)槽112和第二導(dǎo)槽113，所述第二導(dǎo)槽113位于第一導(dǎo)槽112的上側(cè)，所述第一導(dǎo)塊131、第二導(dǎo)塊132的長(zhǎng)度方向與所述第一導(dǎo)槽112、第二導(dǎo)槽113的長(zhǎng)度方向平行，第一導(dǎo)塊131沿所述第一導(dǎo)槽112移動(dòng)，所述第二導(dǎo)塊132沿所述第二導(dǎo)槽113移動(dòng)。

本發(fā)明通過(guò)上述第一導(dǎo)塊、第二導(dǎo)槽的配合和第二導(dǎo)塊、第二導(dǎo)槽的配合使機(jī)械指102在爪身103上橫向移動(dòng)，并且，通過(guò)兩個(gè)可相互交錯(cuò)的第一導(dǎo)塊、第二導(dǎo)塊在兩個(gè)導(dǎo)槽中移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)塊、第二導(dǎo)塊的行程的交錯(cuò)，以實(shí)現(xiàn)盡可能將本機(jī)械爪制作的較為窄并且滿足受力要求的技術(shù)要求。

其中，參見(jiàn)圖1、2、4，所述機(jī)械指102的側(cè)面設(shè)有應(yīng)變片120，所述應(yīng)變片120用于檢測(cè)所述機(jī)械指102的形變程度。

本發(fā)明通過(guò)應(yīng)變片120檢測(cè)機(jī)械指102的彎曲幅度，從而檢測(cè)機(jī)械指102和/或功能部件101的力反饋，并且在夾持和張開(kāi)過(guò)程中通過(guò)機(jī)械指的應(yīng)變情況獲得夾持力度的反饋信息。

具體地說(shuō)，整個(gè)過(guò)程中貼在機(jī)械指根部的應(yīng)變片會(huì)根據(jù)機(jī)械指受力狀況的不同，產(chǎn)生相應(yīng)的形變，通過(guò)檢測(cè)電路可檢測(cè)出應(yīng)變片電氣特性的變化，從而得到相應(yīng)的機(jī)械指受力情況。

優(yōu)選地，參見(jiàn),2、4，所述機(jī)械指102與所述爪身103之間設(shè)有貼片118，所述貼片118由聚四氟乙烯制成。當(dāng)然，所述貼片118也可由其它具有耐磨自潤(rùn)滑性質(zhì)的材料制成。

本發(fā)明通過(guò)上述貼片可對(duì)于機(jī)械指102與所述爪身103之間進(jìn)行潤(rùn)滑，并減少機(jī)械指102和所述爪身103的磨損。

優(yōu)選地，參見(jiàn)圖1，所述兩機(jī)械指102的形狀一樣，裝配方向關(guān)于爪身103中心對(duì)稱。

本發(fā)明的兩機(jī)械指102的形狀完全一樣、安裝方向?qū)ΨQ，有效降低加工成本。

優(yōu)選地，參見(jiàn)圖4，所述機(jī)械指102的端部開(kāi)設(shè)有安裝孔117，所述安裝孔117包括在所述機(jī)械指102的x軸方向開(kāi)設(shè)的孔和在所述機(jī)械指102的y軸方向開(kāi)設(shè)的孔。

本發(fā)明通過(guò)沿x軸開(kāi)設(shè)的孔和沿y軸方向開(kāi)設(shè)的孔，從而使功能部件101通過(guò)多個(gè)軸方向開(kāi)設(shè)的安裝孔而安裝在所述機(jī)械指102上，使功能部件101的固定更加牢固。

優(yōu)選地，參見(jiàn)圖1、2，所述繞線部111包括第一電機(jī)108、繞線軸121和驅(qū)動(dòng)繩106，所述第一電機(jī)108與所述爪板的下表面固定，所述第一電機(jī)108的輸出軸與所述繞線軸121固定，所述繞線軸121纏繞有所述驅(qū)動(dòng)繩106，所述驅(qū)動(dòng)繩106的兩端分別與兩個(gè)機(jī)械指102的遠(yuǎn)離所述功能部件101的一端連接，所述兩個(gè)機(jī)械指102之間設(shè)有復(fù)位彈簧，所述爪身103固定有彈簧導(dǎo)棒116，所述彈簧導(dǎo)棒116套裝在所述復(fù)位彈簧內(nèi)。

本發(fā)明通過(guò)上述繞線軸121將兩個(gè)機(jī)械指102聚攏在一起，從而使機(jī)械指102上的功能部件101完成夾持或剪切的動(dòng)作，并通過(guò)復(fù)位彈簧而使兩個(gè)機(jī)械指102能夠自動(dòng)張開(kāi)。并且，驅(qū)動(dòng)繩106與所述機(jī)械指102的根部連接，可放大應(yīng)變片120的形變量，從而便于應(yīng)變片120計(jì)算力反饋。

具體地，在機(jī)械爪閉合過(guò)程中，繞線部件在馬達(dá)的帶動(dòng)下可將兩根驅(qū)動(dòng)繩不斷纏繞，從而帶動(dòng)兩機(jī)械爪相向運(yùn)動(dòng)；在機(jī)械指張開(kāi)過(guò)程中，繞線部件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)不斷將纏繞在上面的驅(qū)動(dòng)繩放開(kāi)，同時(shí)兩機(jī)械指在彈簧彈力作用下張開(kāi)；整個(gè)過(guò)程中貼在機(jī)械指根部的應(yīng)變片會(huì)根據(jù)機(jī)械指受力狀況的不同，產(chǎn)生相應(yīng)的形變，通過(guò)檢測(cè)電路可檢測(cè)出應(yīng)變片電氣特性的變化，從而得到相應(yīng)的機(jī)械指受力情況。

優(yōu)選地，參見(jiàn)圖1、2，所述爪板的下表面設(shè)有導(dǎo)繩管，所述導(dǎo)繩管內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)繩106，所述爪板設(shè)有連接塊114，所述連接塊114的一端與所述彈簧導(dǎo)棒116固定，所述連接塊114的另一端配置有所述導(dǎo)繩管。

本發(fā)明通過(guò)上述連接塊114可對(duì)于所述彈簧導(dǎo)棒116、導(dǎo)繩管進(jìn)行固定，從而避免復(fù)位彈簧和驅(qū)動(dòng)繩106之間相互纏繞和打結(jié)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。