一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，包括機(jī)械手基座和一組機(jī)械手指，其中機(jī)械手指為三節(jié)式，且每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)有機(jī)械關(guān)節(jié)，機(jī)械手基座上設(shè)有控制裝置和位置檢測裝置；所述機(jī)械關(guān)節(jié)設(shè)有打滑機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置，其中驅(qū)動(dòng)裝置、位置檢測裝置均與控制裝置連接。其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)和計(jì)算方法，機(jī)械關(guān)節(jié)采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，將其與機(jī)械手指相配合，適用于抓取不同形狀的物體，包括不規(guī)則物體，可以實(shí)現(xiàn)雙向抓取，并保持穩(wěn)定的抓取力。
【專利說明】
一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械手的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)節(jié)機(jī)器人，也稱關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中最常見的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一，適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)。對(duì)于關(guān)節(jié)機(jī)器人，關(guān)節(jié)是其重要組成部分，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手臂的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0003]在利用機(jī)械手臂抓取物體時(shí)，末端會(huì)設(shè)置數(shù)個(gè)相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手指，機(jī)械手指分別分為數(shù)節(jié)且通過關(guān)節(jié)連接。目前，對(duì)于抓取不同大小、不同形狀的物體，機(jī)械手指的自適應(yīng)程度還不高。
[0004]中國專利申請(qǐng)公開說明書CN104303709A公開一種具有仿生幾何結(jié)構(gòu)特征的蜓爪式末端執(zhí)行器，該機(jī)械手由框架式機(jī)械平臺(tái)、智能控制系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電力輔助系統(tǒng)組成;在機(jī)械手接觸果蔬時(shí)，通過傳感器的力值反饋調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，從而來調(diào)節(jié)爪指內(nèi)部的高強(qiáng)度柔性聚酰胺繩的收緊或舒張，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同大小，不同形狀的果蔬進(jìn)行穩(wěn)定抓取的目的，提高了末端執(zhí)行器即機(jī)械手指的自適應(yīng)能力，但是這種設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及控制方法都較為復(fù)雜，其中間環(huán)節(jié)越多，出現(xiàn)故障和失效的可能性就越大，并且，累計(jì)的誤差(包括測量誤差、計(jì)算誤差等)也就越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明的目的:本發(fā)明公開一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)和計(jì)算方法，機(jī)械關(guān)節(jié)采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，將其與機(jī)械手指相配合，適用于抓取不同形狀的物體，包括不規(guī)則物體，可以實(shí)現(xiàn)雙向抓取，并保持穩(wěn)定的抓取力。
[0006]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明公開了一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，包括機(jī)械手基座和一組機(jī)械手指，其中機(jī)械手指為三節(jié)式，且每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)有機(jī)械關(guān)節(jié)，機(jī)械手基座上設(shè)有控制裝置和位置檢測裝置;所述機(jī)械關(guān)節(jié)設(shè)有打滑機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)裝置，其中驅(qū)動(dòng)裝置、位置檢測裝置均與控制裝置連接。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、成本低，無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)和計(jì)算方法，機(jī)械關(guān)節(jié)采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，將其與機(jī)械手指相配合，適用于抓取不同形狀的物體，包括不規(guī)則物體，可以實(shí)現(xiàn)雙向抓取，并保持穩(wěn)定的抓取力；打滑機(jī)構(gòu)具有打滑保護(hù)的功能，不僅可以保護(hù)機(jī)械關(guān)節(jié)的部件不受損壞，更防止抓壞物體。
[0007]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述機(jī)械關(guān)節(jié)還包括同軸設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，套設(shè)于第一轉(zhuǎn)軸上的傳動(dòng)齒輪，以及設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸上的第一支架、第二支架，打滑機(jī)構(gòu)包括可相對(duì)回轉(zhuǎn)的第一連接機(jī)構(gòu)和第二連接機(jī)構(gòu)，其中第一連接機(jī)構(gòu)套設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸上，第二連接機(jī)構(gòu)套設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸上，第一連接機(jī)構(gòu)和第二連接機(jī)構(gòu)之間設(shè)有打滑摩擦片;驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在第一支架上并與傳動(dòng)齒輪相連接。這種設(shè)計(jì)的機(jī)械關(guān)節(jié)用于連接外部機(jī)械手指，在抓取物體時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)械關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此帶動(dòng)機(jī)械手指抓緊物體；當(dāng)機(jī)械手指收緊物體達(dá)到一定程度時(shí)，即物體對(duì)機(jī)械手指的反作用力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，打滑機(jī)構(gòu)開始打滑以起到保護(hù)作用，同時(shí)機(jī)械手指停止前進(jìn);這樣，不僅可以保護(hù)齒輪、馬達(dá)等部件不受損壞，更使抓取力保持穩(wěn)定，防止抓壞物體;另外，當(dāng)物體有所松動(dòng)，物體對(duì)機(jī)械手指的反作用力減小、低于設(shè)定值時(shí)，打滑機(jī)構(gòu)停止打滑，機(jī)械手指進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)抓緊物體，以此可以保持穩(wěn)定的抓取力，并適用于不同形狀的物體，包括不規(guī)則物體，使抓取過程安全、可靠；第一連接機(jī)構(gòu)和第二連接機(jī)構(gòu)的相對(duì)回轉(zhuǎn)具有雙向性，既實(shí)現(xiàn)正向抓取的打滑保護(hù)，又實(shí)現(xiàn)反向抓取的打滑保護(hù)。。
[0008]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述第二連接機(jī)構(gòu)設(shè)有中空腔體，打滑摩擦片設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)的中空腔體壁上;第一連接機(jī)構(gòu)一端設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)的中空腔體內(nèi)，其與打滑摩擦片接觸。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了打滑保護(hù)的功能，若外部作用力對(duì)第二連接機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的扭矩足夠其克服摩擦力，則第二連接機(jī)構(gòu)相對(duì)第一連接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打滑功能，若外部力減小或消失，則摩擦力使第二連接機(jī)構(gòu)與第一連接機(jī)構(gòu)連結(jié)。
[0009]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述第一支架包括第一底板和分別設(shè)置在第一底板兩端的兩個(gè)第一側(cè)板，第二支架包括第二底板和分別設(shè)置在第二底板兩端的兩個(gè)第二側(cè)板;第一轉(zhuǎn)軸一端分別與第一側(cè)板、第二側(cè)板相連接，第二轉(zhuǎn)軸一端分別與另一側(cè)的第一側(cè)板、第二側(cè)板相連接。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊并且牢固、穩(wěn)定。
[0010]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括馬達(dá)，以及與馬達(dá)連接的減速齒輪組，其中減速齒輪組與傳動(dòng)齒輪相連接，馬達(dá)固定安裝在第一支架上。這種設(shè)計(jì)馬達(dá)直接安裝在第一支架上，可以減少部品數(shù)量，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0011 ]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述第二連接機(jī)構(gòu)的中空腔體壁上設(shè)有安裝打滑摩擦片用的凹槽。這種設(shè)計(jì)可以起到固定打滑摩擦片的作用，防止打滑摩擦片在摩擦力作用下發(fā)生變形、移位甚至脫落的狀況。
[0012]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述機(jī)械手指上設(shè)有橡膠套，且橡膠套表面設(shè)有防滑紋。這種設(shè)計(jì)既保護(hù)了機(jī)械手指，也保護(hù)了被抓物體，防止機(jī)械手指和物體間的碰傷;防滑紋的設(shè)計(jì)提高了機(jī)械手指和物體間的摩擦力，降低物體滑落的可能，使抓取物體更可靠。
[0013]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述機(jī)械手指端部設(shè)有指端摩擦片。這種設(shè)計(jì)大大提高機(jī)械手指和物體間的摩擦力，防止物體滑落，可以抓取較重的物體。
[0014]進(jìn)一步的，上述一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，所述馬達(dá)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
[0015]—種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手的工作方法，從物體外部抓取物體的具體工作方法如下:I)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置;2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指打開至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置;3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)開始動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指開始抓取物體并逐漸收緊;4)當(dāng)機(jī)械手指某個(gè)部位的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)打滑，三節(jié)式機(jī)械手指的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊;5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置;6)若超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓取;7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)開始動(dòng)作，馬達(dá)反轉(zhuǎn)，一組機(jī)械手指打開以松開物體;從中空物體內(nèi)部抓取物體的具體工作方法如下:I)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置;2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指合攏至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置，一組機(jī)械手指伸入中空物體內(nèi)部;3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)開始反向動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指開始反向抓取物體并逐漸收緊;4)當(dāng)機(jī)械手指某個(gè)部位的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)打滑，三節(jié)式機(jī)械手指的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊;5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置;6)若超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓取;7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)開始動(dòng)作，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定狀態(tài)，一組機(jī)械手指合攏至設(shè)定程度以松開物體。
[0016]上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)和計(jì)算方法，機(jī)械關(guān)節(jié)采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，將其與機(jī)械手指相配合，適用于抓取不同形狀的物體，包括不規(guī)則物體，可以實(shí)現(xiàn)雙向抓取并保持穩(wěn)定的抓取力；可以保護(hù)齒輪、馬達(dá)等部件不受損壞，更防止抓壞物體;既實(shí)現(xiàn)正向抓取的打滑保護(hù)，又實(shí)現(xiàn)反向抓取的打滑保護(hù);保護(hù)機(jī)械手指和被抓物體、防碰傷;正常工作時(shí)的連軸可靠性高，打滑摩擦片安裝穩(wěn)定;大大提高機(jī)械手指和物體間的摩擦力，防止物體滑落，可以抓取較重的物體。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手的機(jī)械關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1-機(jī)械手基座，2-機(jī)械手指，3-機(jī)械關(guān)節(jié)，31-第一轉(zhuǎn)軸，32-第二轉(zhuǎn)軸，33-傳動(dòng)齒輪，34-第一支架，341-第一底板，342-第一側(cè)板，35-第二支架，351-第二底板，352-第二側(cè)板，36-打滑機(jī)構(gòu)，361-第一連接機(jī)構(gòu)，362-第二連接機(jī)構(gòu)，363-摩擦片，37-驅(qū)動(dòng)裝置，371-馬達(dá)，372-減速齒輪組，4-橡I父套，5-指端摩擦片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實(shí)施例
[0019]本發(fā)明的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，如圖1和圖2所示，包括機(jī)械手基座I和一組機(jī)械手指2，一組機(jī)械手指2的數(shù)量為3?5個(gè)，機(jī)械手指2為三節(jié)式，且每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)有機(jī)械關(guān)節(jié)3，機(jī)械手指2上設(shè)有橡膠套4;橡膠套4表面設(shè)有防滑紋;機(jī)械手指2端部設(shè)有摩擦片5;機(jī)械手基座I上設(shè)有控制裝置和位置檢測裝置;所述機(jī)械關(guān)節(jié)3包括同軸設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸31和第二轉(zhuǎn)軸32，套設(shè)于第一轉(zhuǎn)軸31上的傳動(dòng)齒輪33，設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸31和第二轉(zhuǎn)軸32上的第一支架34、第二支架35，以及打滑機(jī)構(gòu)36和驅(qū)動(dòng)裝置37，其中驅(qū)動(dòng)裝置37、位置檢測裝置均與控制裝置連接;打滑機(jī)構(gòu)36包括可相對(duì)回轉(zhuǎn)的第一連接機(jī)構(gòu)361和第二連接機(jī)構(gòu)362，其中第一連接機(jī)構(gòu)361套設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸31上，第二連接機(jī)構(gòu)362套設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸32上，第一連接機(jī)構(gòu)361和第二連接機(jī)構(gòu)362之間設(shè)有摩擦片363;第二連接機(jī)構(gòu)362設(shè)有中空腔體，摩擦片363設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)362的中空腔體壁上;第一連接機(jī)構(gòu)361—端設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)362的中空腔體內(nèi)，其與摩擦片363接觸;第二連接機(jī)構(gòu)362的中空腔體壁上設(shè)有安裝摩擦片363用的凹槽，凹槽呈環(huán)形陣列狀分布在中空腔體壁一周，其中可以選擇性的安裝入摩擦片363，通過增減摩擦片363數(shù)量來調(diào)整摩擦力大小，摩擦片363呈環(huán)形陣列狀分布。
[0020]第一支架34、第二支架35分別與機(jī)械手指2上相鄰的兩節(jié)固定連接，第一支架34包括第一底板341和分別設(shè)置在第一底板341兩端的兩個(gè)第一側(cè)板342，第二支架35包括第二底板351和分別設(shè)置在第二底板351兩端的兩個(gè)第二側(cè)板352;第一轉(zhuǎn)軸31 —端分別與第一側(cè)板342、第二側(cè)板352相連接，第二轉(zhuǎn)軸32—端分別與另一側(cè)的第一側(cè)板342、第二側(cè)板352相連接;第一支架34上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置37，驅(qū)動(dòng)裝置37包括馬達(dá)371，以及與馬達(dá)371連接的減速齒輪組372，其中減速齒輪組372與傳動(dòng)齒輪33相連接，馬達(dá)371固定安裝在第一支架34上。
[0021 ]傳動(dòng)齒輪33與第一轉(zhuǎn)軸31固定連接，第一連接機(jī)構(gòu)361與第一轉(zhuǎn)軸31固定連接，第二連接機(jī)構(gòu)362與第二轉(zhuǎn)軸32固定連接，第一側(cè)板342與第一轉(zhuǎn)軸31轉(zhuǎn)動(dòng)連接且設(shè)有軸承，與第二轉(zhuǎn)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)連接且設(shè)有軸承;第二側(cè)板352與第一轉(zhuǎn)軸31轉(zhuǎn)動(dòng)連接且設(shè)有軸承，與第二轉(zhuǎn)軸32固定連接。
[0022]機(jī)械關(guān)節(jié)用于連接機(jī)械手指2上相鄰的兩節(jié)，工作原理如下:在抓取物體時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪33、第一轉(zhuǎn)軸31和第一連接機(jī)構(gòu)361轉(zhuǎn)動(dòng)，正常抓取時(shí)，在摩擦力作用下，第一連接機(jī)構(gòu)361帶動(dòng)第二連接機(jī)構(gòu)362、第二轉(zhuǎn)軸32和第二支架35轉(zhuǎn)動(dòng)，即帶動(dòng)機(jī)械手指抓取物體并逐漸收緊物體，此時(shí)機(jī)械手指對(duì)物體會(huì)產(chǎn)生抓緊力，相應(yīng)的，物體對(duì)機(jī)械手指會(huì)產(chǎn)生反作用力，在收緊過程中抓緊力與反作用力逐漸增大，當(dāng)反作用力對(duì)第二連接機(jī)構(gòu)362產(chǎn)生的扭矩足夠其克服摩擦力，則第二連接機(jī)構(gòu)362相對(duì)第一連接機(jī)構(gòu)361轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打滑，此時(shí)機(jī)械手指停止前進(jìn);如果機(jī)械手進(jìn)行短途搬運(yùn)，為了結(jié)構(gòu)和控制的簡單，馬達(dá)371可以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，打滑機(jī)構(gòu)336持續(xù)打滑；當(dāng)物體有所松動(dòng)，物體對(duì)機(jī)械手指的反作用力減小、低于設(shè)定值時(shí)，打滑機(jī)構(gòu)36停止打滑，第一連接機(jī)構(gòu)361帶動(dòng)第二連接機(jī)構(gòu)362、第二轉(zhuǎn)軸32和第二支架35繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械手指進(jìn)一步收緊物體，以此避免物體在抓取過程中因位置變動(dòng)導(dǎo)致的松動(dòng)和脫落，尤其適合不規(guī)則物體的抓取，并且抓取力可以保持穩(wěn)定，抓取力可以通過摩擦片363的摩擦參數(shù)、大小和數(shù)量來計(jì)算與設(shè)計(jì)。當(dāng)機(jī)械手伸入空心物體的腔體抓取物體時(shí)，只需先合攏機(jī)械手指，伸入腔體內(nèi)之后再反向展開機(jī)械手指(馬達(dá)371反轉(zhuǎn))，其基本原理同上。
[0023]—種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手的工作方法:
從物體外部抓取物體的具體工作方法如下:
1)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置；
2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指2打開至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置； 3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)3開始動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指2開始抓取物體并逐漸收緊；
4)當(dāng)機(jī)械手指2某個(gè)部位的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)3打滑，三節(jié)式機(jī)械手指2的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指2相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊；
5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)3打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置；
6)若超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)3還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓??；
7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)3開始動(dòng)作，馬達(dá)381反轉(zhuǎn)，一組機(jī)械手指2打開以松開物體；
從中空物體內(nèi)部抓取物體的具體工作方法如下:
1)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置；
2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指2合攏至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置，一組機(jī)械手指2伸入中空物體內(nèi)部；
3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)3開始反向動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指2開始反向抓取物體并逐漸收緊；
4)當(dāng)機(jī)械手指2某個(gè)部位的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)3打滑，三節(jié)式機(jī)械手指2的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指2相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊；
5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)3打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置；
6)若超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)3還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓??；
7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)3開始動(dòng)作，馬達(dá)371轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定狀態(tài)，一組機(jī)械手指2合攏至設(shè)定程度以松開物體。
[0024]所述第一設(shè)定位置，為機(jī)械手指2端部在被抓物體上方，其距離為安全距離，根據(jù)機(jī)械手和被抓物體的尺寸，由位置檢測裝置與控制裝置控制；第二設(shè)定位置，為機(jī)械手指2開始抓取被抓物體時(shí)機(jī)械手整體所在位置;第三設(shè)定位置，為運(yùn)送被抓物體的目的地。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:包括機(jī)械手基座(I)和一組機(jī)械手指(2)，其中機(jī)械手指(2)為三節(jié)式，且每相鄰兩節(jié)的連接處設(shè)有機(jī)械關(guān)節(jié)(3)，機(jī)械手基座(I)上設(shè)有控制裝置和位置檢測裝置;所述機(jī)械關(guān)節(jié)(3)設(shè)有打滑機(jī)構(gòu)(36)和驅(qū)動(dòng)裝置(37)，其中驅(qū)動(dòng)裝置(37)、位置檢測裝置均與控制裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述機(jī)械關(guān)節(jié)(3)還包括同軸設(shè)置的第一轉(zhuǎn)軸(31)和第二轉(zhuǎn)軸(32)，套設(shè)于第一轉(zhuǎn)軸(31)上的傳動(dòng)齒輪(33)，以及設(shè)置在第一轉(zhuǎn)軸(31)和第二轉(zhuǎn)軸(32)上的第一支架(34)、第二支架(35)，打滑機(jī)構(gòu)(36)包括可相對(duì)回轉(zhuǎn)的第一連接機(jī)構(gòu)(361)和第二連接機(jī)構(gòu)(362)，其中第一連接機(jī)構(gòu)(361)套設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸(31)上，第二連接機(jī)構(gòu)(362)套設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸(32)上，第一連接機(jī)構(gòu)(361)和第二連接機(jī)構(gòu)(362)之間設(shè)有打滑摩擦片(363);驅(qū)動(dòng)裝置(37)設(shè)置在第一支架(34)上并與傳動(dòng)齒輪(33)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述第二連接機(jī)構(gòu)(362)設(shè)有中空腔體，打滑摩擦片(363)設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)(362 )的中空腔體壁上;第一連接機(jī)構(gòu)(361)—端設(shè)置在第二連接機(jī)構(gòu)(362)的中空腔體內(nèi)，其與打滑摩擦片(363)接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述第一支架(34)包括第一底板(341)和分別設(shè)置在第一底板(341)兩端的兩個(gè)第一側(cè)板(342)，第二支架(35)包括第二底板(351)和分別設(shè)置在第二底板(351)兩端的兩個(gè)第二側(cè)板(352);第一轉(zhuǎn)軸(31)—端分別與第一側(cè)板(342)、第二側(cè)板(352)相連接，第二轉(zhuǎn)軸(32) —端分別與另一側(cè)的第一側(cè)板(342)、第二側(cè)板(352)相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置(37)包括馬達(dá)(371)，以及與馬達(dá)(371)連接的減速齒輪組(372)，其中減速齒輪組(372)與傳動(dòng)齒輪(33)相連接，馬達(dá)(371)固定安裝在第一支架(34)上。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述第二連接機(jī)構(gòu)(362 )的中空腔體壁上設(shè)有安裝打滑摩擦片(363 )用的凹槽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述機(jī)械手指(2)上設(shè)有橡膠套(4)，且橡膠套(4)表面設(shè)有防滑紋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述機(jī)械手指(2)端部設(shè)有指端摩擦片(5)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手，其特征在于:所述馬達(dá)(371)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。10.一種帶有打滑機(jī)構(gòu)的自適應(yīng)抓取機(jī)械手的工作方法，其特征在于:從物體外部抓取物體的具體工作方法如下: 1)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置； 2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指(2)打開至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置； 3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)(3)開始動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指(2)開始抓取物體并逐漸收緊； 4)當(dāng)機(jī)械手指(2)的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)打滑，三節(jié)式機(jī)械手指(2)相應(yīng)的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指(2)相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊； 5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置； 6)當(dāng)超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓??； 7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)(3)開始動(dòng)作，馬達(dá)(371)反轉(zhuǎn)，一組機(jī)械手指(2)打開以松開物體； 從中空物體內(nèi)部抓取物體的具體工作方法如下: 1)位置檢測裝置與控制裝置相配合，使機(jī)械手整體到達(dá)第一設(shè)定位置； 2)機(jī)械手的一組機(jī)械手指(2)合攏至設(shè)定程度，同時(shí)機(jī)械手整體到達(dá)第二設(shè)定位置，一組機(jī)械手指(2 )伸入中空物體內(nèi)部； 3)控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)(3)開始反向動(dòng)作，則機(jī)械手通過一組三節(jié)式機(jī)械手指(2)開始反向抓取物體并逐漸收緊； 4)當(dāng)機(jī)械手指(2)的抓取力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，相應(yīng)位置的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)打滑，三節(jié)式機(jī)械手指(2)相應(yīng)的一節(jié)停止前進(jìn)，若抓取力小于設(shè)定值，機(jī)械手指(2)相應(yīng)的一節(jié)繼續(xù)抓緊； 5)當(dāng)超過總數(shù)一半的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)打滑時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手帶動(dòng)物體移至第三設(shè)定位置； 6)當(dāng)超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，打滑的機(jī)械關(guān)節(jié)(3)還不到半數(shù)，控制裝置發(fā)出指令，機(jī)械手松開物體并退避，然后進(jìn)行重新抓?。?7)機(jī)械手將物體移至第三設(shè)定位置后，控制裝置發(fā)出指令使機(jī)械關(guān)節(jié)(3)開始動(dòng)作，馬達(dá)(371)轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定狀態(tài)，一組機(jī)械手指(2)合攏至設(shè)定程度以松開物體。
【文檔編號(hào)】B25J9/00GK106041890SQ201610507659
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】蘇皓
【申請(qǐng)人】江蘇捷帝機(jī)器人股份有限公司