抓手装置及搬运设备的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种抓手装置及搬运设备。


背景技术：

2.机械抓手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。大部分的机械抓手能实现简单的开合夹持等动作，但是对于夹持的物品的形状和尺寸都有较大的局限性。
3.鉴于此，有必要提供一种抓手装置及搬运设备，以至少克服或缓解现有技术中的上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种抓手装置及搬运设备，旨在解决现有的机械抓手对于夹持的物品的形状和尺寸都有较大局限性的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种抓手装置，其中，所述抓手装置包括壳体、旋转机构、传动机构和两个手指机构，所述旋转机构设置在所述壳体上，所述传动机构包括与所述旋转机构连接的传动蜗杆、以及分别与所述传动蜗杆啮合的两个传动涡轮，且两个所述涡轮分设于所述传动蜗杆的相对两侧，两个手指机构与两个所述传动涡轮一一对应连接，且每个所述手指机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和手指部，所述第一连杆的两端分别与所述传动涡轮和所述第二连杆活动铰接，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与所述手指部活动铰接，且所述第三连杆的两端分别与所述壳体和所述手指部活动铰接。
6.可选地，所述第一连杆上开设有第一插孔，所述第二连杆对应所述第一插孔开设有第二插孔，所述手指机构还包括插销件，所述插销件穿设于所述第一插孔和所述第二插孔内，并分别与所述第一连杆和所述第二连杆抵接。
7.可选地，所述第二连杆包括连接部、两个第一铰接部和两个第二铰接部，两个第一铰接部间隔设置在所述连接部的一侧，两个第二铰接部间隔设置在所述连接部背离两个所述第一铰接部的一侧，两个所述第一铰接部夹持所述第一连杆的相对两侧，并分别与所述第一连杆活动铰接，两个所述第二铰接部夹持所述手指部的相对两侧，并分别与所述手指部活动铰接。
8.可选地，所述传动涡轮包括传动部以及与所述传动部连接的安装部，所述安装部与所述第一连杆活动铰接，所述传动部远离所述安装部的一侧形成有多个齿体，且多个所述齿体沿圆周阵列依次间隔设置，多个所述齿体与所述传动蜗杆啮合。
9.可选地，所述旋转机构包括设置在所述壳体上的旋转电机、以及与所述旋转电机连接的减速齿轮组，所述传动蜗杆穿设于所述减速齿轮组上。
10.可选地，所述减速齿轮组包括与所述旋转电机连接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、穿设于所述第二齿轮上的连接轴、套设于所述连接轴上的第三齿轮、以及
与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，所述传动蜗杆穿设于所述第四齿轮上，且所述第二齿轮的齿数多于所述第一齿轮的齿数，所述第四齿轮的齿数多于所述第三齿轮的齿数。
11.可选地，所述传动蜗杆包括蜗杆本体以及分设于所述蜗杆本体的两端的第一轴承和第二轴承，所述蜗杆本体穿设于所述第四齿轮，所述第一轴承背离所述第二轴承的一侧与所述第四齿轮抵接。
12.可选地，所述抓手装置还包括拆装机构，所述拆装机构包括用于与机械臂连接的第一卡扣组件、以及设置在所述壳体上的第二卡扣组件，所述第一卡扣组件卡扣于所述第二卡扣组件上。
13.可选地，所述第一卡扣组件包括盖体、定位柱和卡扣体，所述盖体用于与所述机械臂连接，所述定位柱和所述卡扣体分设于盖体的两端，所述卡扣体可偏转地设置在所述盖体上，所述第二卡扣组件包括座体、弹性件和限位块，所述座体设置在所述壳体上，所述座体上形成有与所述定位柱配合的定位槽，以使所述盖体可绕所述定位柱旋转，且所述座体上开设有用于收容所述弹性件的容置空间，所述弹性件与所述限位块连接，所述弹性件用于带动所述限位块朝向伸出所述容置空间的方向移动，所述卡扣体伸入所述座体和所述限位块之间的间隙，且所述卡扣体分别与所述座体和所述限位块抵接。
14.此外，本实用新型还提供一种搬运设备，其中，所述搬运设备包括如上所述的抓手装置。
15.在本实用新型的技术方案中，由于提供的抓手装置包括壳体、旋转机构、传动机构和两个手指机构，旋转机构驱动传动蜗杆旋转，以使传送蜗杆两侧的两个传动涡轮进行转动，从而同步带动对应的手指机构进行运动，而手指机构上的第一连杆的两端分别与传动涡轮和第二连杆活动铰接，第二连杆远离第一连杆的一端与手指部活动铰接，且第三连杆的两端分别与壳体和手指部活动铰接，从而可以提高手指机构的自由度，使得手指机构的运动方向不确定，实现欠驱动调节，达到适用于夹持不同形状和尺寸的物品的目的。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例的抓手装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的抓手装置的部分结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例的减速齿轮组与传动蜗杆的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例的第二连杆的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例的第一卡扣组件的结构示意图；
22.图6为本实用新型实施例的第一卡扣组件的拆解结构示意图；
23.图7为本实用新型实施例的第二卡扣组件的结构示意图；
24.图8为本实用新型实施例的第二卡扣组件的拆解结构示意图。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
26.附图标号说明：
[0027][0028]
具体实施方式
[0029]
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对工位关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0033]
参见图1和图2，本实用新型提供了一种抓手装置，其中，抓手装置包括壳体1、旋转机构2、传动机构3和两个手指机构4，旋转机构2设置在壳体 1上，传动机构3包括与旋转机构2连接的传动蜗杆31、以及分别与传动蜗杆31啮合的两个传动涡轮32，且两个涡轮分设于传动蜗杆31的相对两侧，两个手指机构4与两个传动涡轮32一一对应连接，且每个手指机构4包括第一连杆41、第二连杆42、第三连杆43和手指部44，第一连杆41的两端分别与传动涡轮32和第二连杆42活动铰接，第二连杆42远离第一连杆41的一端与手指部44活动铰接，且第三连杆43的两端分别与壳体1和手指部44 活动铰接。
[0034]
在本实用新型的技术方案中，由于提供的抓手装置包括壳体1、旋转机构 2、传动机构3和两个手指机构4，旋转机构2驱动传动蜗杆31旋转，以使传送蜗杆两侧的两个传动涡轮32进行转动，从而同步带动对应的手指机构4 进行运动，而手指机构4上的第一连杆41的两端分别与传动涡轮32和第二连杆42活动铰接，第二连杆42远离第一连杆41的一端与手指部44活动铰接，且第三连杆43的两端分别与壳体1和手指部44活动铰接，从而可以提高手指机构4的自由度，使得手指机构4的运动方向不确定，实现欠驱动调节，达到适用于夹持不同形状和尺寸的物品的目的。
[0035]
在一实施例中，参见图2和图4，第一连杆41上开设有第一插孔(未图示)，第二连杆42对应第一插孔开设有第二插孔424，手指机构4还包括插销件45，插销件45穿设于第一插孔和第二插孔424内，并分别与第一连杆 41和第二连杆42抵接。即通过在第一插孔和第二插孔424内插入插销件45，可以固定第一连杆41和第二连杆42的位置，使得手指机构4的自由度下降，此时手指机构4具有确定的运动方向，实现完全驱动调节。即在本实用新型中，抓手装置可以在欠驱动调节和完全驱动调节之间进行切换。
[0036]
在一实施例中，请再次参阅图2和图4，第二连杆42包括连接部421、两个第一铰接部422和两个第二铰接部423，两个第一铰接部422间隔设置在连接部421的一侧，两个第二铰接部423间隔设置在连接部421背离两个第一铰接部422的一侧，两个第一铰接部422夹持第一连杆41的相对两侧，并分别与第一连杆41活动铰接，两个第二铰接部423夹持手指部44的相对两侧，并分别与手指部44活动铰接。即第二连杆42的形状可以“h”型，两个第一铰接部422分别从第一连杆41的相对两侧夹持壳体1，并分别与第一连杆41活动铰接，两个第二铰接部423分别从手指部44的两侧夹持手指部 44，并分别与手指部44活动铰接，从而可以保证活动铰接的稳定性。
[0037]
同时，第三连杆43的结构与第二连杆42的结构相同，即第三连杆43的一端分别从壳体1的相对两侧夹持壳体1，并分别与壳体1活动铰接，第三连杆43的另一端分别从手指部44的相对两侧夹持手指部44，并分别与手指部44活动铰接。
[0038]
在一实施例中，参见图2，传动涡轮32包括传动部321以及与传动部321 连接的安装部322，安装部322与第一连杆41活动铰接，传动部321远离安装部322的一侧形成有多个
齿体，且多个齿体沿圆周阵列依次间隔设置，多个齿体与传动蜗杆31啮合。传动部321可以为部分圆环状，且安装部322 与第一连杆41的的活动铰接处可以位于传动部321的圆心处。此外，传动蜗杆31和传动涡轮32之间的减速比可以为50。
[0039]
在一实施例中，参见图2，旋转机构2包括设置在壳体1上的旋转电机21、以及与旋转电机21连接的减速齿轮组22，传动蜗杆31穿设于减速齿轮组22 上。即通过减速齿轮组22可以降低旋转电机21的转速，以使手指机构4进行调节时更加稳定。同时，旋转机构2还包括与旋转电机21连接的控制主板 23。此外，在本实用新型中，旋转电机21可以为无刷电机，无刷电机具有噪音低、运行顺畅和寿命长等优点。
[0040]
具体地，参见图2和图3，减速齿轮组22包括与旋转电机21连接的第一齿轮221、与第一齿轮221啮合的第二齿轮222、穿设于第二齿轮222上的连接轴223、套设于连接轴223上的第三齿轮224、以及与第三齿轮224啮合的第四齿轮225，传动蜗杆31穿设于第四齿轮225上，且第二齿轮222的齿数多于第一齿轮221的齿数，第四齿轮225的齿数多于第三齿轮224的齿数。即第一齿轮221套设于旋转电机21的输出轴上，第二齿轮222和第三齿轮 224同轴穿设于连接轴223上，且第二齿轮222与第一齿轮221啮合，由于第二齿轮222的齿数多于第一齿轮221的齿数，即可以进行第一级降速操作，第三齿轮224与第四齿轮225啮合，由于第四齿轮225的齿数多于第三齿轮 224的齿数，即可以进行第二级降速操作，从而可以通过减速齿轮组22进行两级降速。同时，第一齿轮221和第二齿轮222之间的减速比可以为2.5，第三齿轮224和第四齿轮225之间的减速比也可以为2.5。
[0041]
在一实施例中，请再次参阅图2和图3，传动蜗杆31包括蜗杆本体311 以及分设于蜗杆本体311的两端的第一轴承312和第二轴承313，蜗杆本体 311穿设于第四齿轮225，第一轴承312背离第二轴承313的一侧与第四齿轮 225抵接。在本实用新型中，第一轴承312可以为止推轴承，并且传动蜗杆 31还包括轴承端盖314，第二轴承313设置在轴承端盖314上。
[0042]
在一实施例中，手指部44上可以设置有位置传感器，以用于检测物品的位置。
[0043]
在一实施例中，参见图1，抓手装置还包括拆装机构，拆装机构包括用于与机械臂连接的的第一卡扣组件5、以及设置在壳体1上第二卡扣组件6，第一卡扣组件5卡扣于第二卡扣组件6上。即通过第一卡扣组件5和第二卡扣组件6的卡扣连接，可以便于抓手装置在机械臂上的拆装。
[0044]
具体地，参见图5至图8，第一卡扣组件5包括盖体51、定位柱52和卡扣体53，盖体51用于与机械臂连接，定位柱52和卡扣体53分设于盖体51 的两端，卡扣体53可偏转地设置在盖体51上，第二卡扣组件6包括座体61、弹性件62和限位块63，座体61设置在壳体1上，座体61上形成有与定位柱52配合的定位槽611，以使盖体51可绕定位柱52旋转，且座体61上开设有用于收容弹性件62的容置空间，弹性件62与限位块63连接，弹性件 62用于带动限位块63朝向伸出容置空间的方向移动，卡扣体53伸入座体61 和限位块63之间的间隙，且卡扣体53分别与座体61和限位块63抵接。即在抓手装置要安装于机械臂上时，可以先将盖体51上的定位柱52置于座体61上的定位槽611内，从而再朝向座体61扣下卡扣体53，而卡扣体53与限位块63抵接，限位块63受力，则压缩弹性件62，以使限位块63朝向缩回容置空间的方向移动，直至卡扣体53到位，限位块63不再受力，限位块63 可以在弹性件62的弹力作用下朝向伸出容置空间的方向移动，直至弹性件 62恢复原长，此时卡扣体53分别与座体61和限位块63抵接，从而实现第一卡扣组件5和第二卡扣组件6之间的安装。而在将抓手装置从机械臂
上拆下时，可以通过按压限位块63，以使限位块63缩回容置空间，即卡扣体53 可以摆脱限位块63的限制，然后通过再从背离定位柱52的方向分离座体61 和盖体51即可。
[0045]
进一步地，盖体51上开设有供定位柱52穿设的第一通孔511，并且盖体 51上开设有供卡扣体53穿设的第二通孔512，卡扣体53包括依次连接的抵接部531、支撑部532和卡扣部533，支撑部532穿过第二通孔512，抵接部 531靠近支撑部532的一侧与盖体51抵接，卡扣部533沿支撑部532弯折延伸，且卡扣部533用于伸入座体61和限位块63之间的间隙，并分别与座体 61和限位块63抵接，以实现卡扣体53与第二卡扣组件6之间的卡扣连接。
[0046]
更具体地，弹性件62可以为弹簧，且弹簧的个数可以为多个，多个弹簧间隔设置在限位块63上。同时，盖体51可以通过多个螺纹件54安装在机械臂上。
[0047]
此外，本实用新型还提供一种搬运设备，其中，搬运设备包括如上的抓手装置。由于搬运设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0048]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。