平动匀速夹紧机械手爪

摘要

本发明涉及平动匀速夹紧机械手爪。现有技术外形尺寸大、控制复杂度高。本发明包括步进电机、固定套筒、连杆和四个手指。连杆设置在固定套筒内，四个端部伸出导向槽设置，步进电机通过丝杆螺母运动副与连杆连接。四个手指分别与连杆的四个端部连接。手指包括指尖、限位连杆、移动连杆、斜撑架。移动连杆中的第二移动杆具有延伸部分，延伸部分为弧形，开有弧形滑槽，斜撑架上的固定销与弧形滑槽位置配合，弧形延伸部分利用弧形滑槽沿固定销移动。本发明采用单电机驱动，手爪的四个手指沿中心轴对称，当驱动电机匀速转动时，手爪指尖的夹紧或张开速度是均匀平动，有利于指尖与目标物体的接触与手爪对目标物体的整体抓握。

主权项

1.平动匀速夹紧机械手爪，包括步进电机、固定套筒、十字连杆和四个手指，其特征在于：固定套筒的侧壁在同一圆周上开有四个导向槽，四个导向槽在固定套筒侧壁圆周上均匀分布，十字连杆设置在固定套筒内，十字连杆的四个端部伸出导向槽设置，十字连杆能够沿导向槽上下移动，升降螺母穿过十字连杆的中心设置并与十字连杆固定连接；套筒端盖固定在固定套筒的底部，包括封盖部分和手指支架部分，其中封盖部分与固定套筒的底面形状相同，四个手指支架部分位于封盖部分侧面的四个方向上，并且分别与十字连杆的四个端部位置对应；步进电机的动力输出轴通过联轴节与谐波减速器的输入端连接，谐波减速器的输出轴与丝杆连接，丝杆与升降螺母配合活动连接，构成丝杆螺母运动副；四个手指分别与十字连杆的四个端部连接，所述的手指包括指尖、限位连杆、移动连杆、斜撑架；限位连杆包括第一限位杆和第二限位杆，第一限位杆的一端与套筒端盖的手指支架部分通过铰链活动连接，第一限位杆的另一端与第二限位杆的一端通过限位杆铰链活动连接，第二限位杆的另一端与指尖的端部通过铰链活动连接；移动连杆包括第一移动杆和第二移动杆，第一移动杆为L形，拐点处与套筒端盖的手指支架部分通过铰链活动连接，第一移动杆的一端与牵引杆的一端通过铰链活动连接，牵引杆的另一端与调节杆的一端通过铰链活动连接，调节杆的另一端穿过十字连杆的端部设置，调节杆上设置有调节螺母；第二移动杆包括移动部分和延伸部分，移动部分的端部与指尖的端部通过铰链活动连接，移动部分与延伸部分的过渡处与第一移动杆的另一端通过移动杆铰链活动连接，移动杆铰链的销轴和限位杆铰链的销轴设置在过渡杆件上；第二移动杆的延伸部分为弧形，弧形延伸部分内开有弧形滑槽，斜撑架上的固定销与弧形滑槽位置配合，弧形延伸部分利用弧形滑槽沿固定销移动；弧形滑槽的曲线满足下面的极座标方程：ρ极径，θ极角；式中，l₁是第一移动杆拐点至第二移动杆连接铰链间的长度；l₂是第二移动杆移动部分的长度；是第一移动杆转角；a是斜撑架上固定销与第一移动杆L形拐点处铰链的水平距离；b是斜撑架上固定销与第一移动杆L形拐点处铰链的垂直距离；w是指尖偏离手爪初始位置的距离。