一种可吸抓取的复合柔性机械爪的制作方法

1.本实用新型涉及抓取机械技术领域，具体涉及一种可吸抓取的复合柔性机械爪，适用于对一些中小物体的吸抓取，尤其是对鸡蛋的吸抓取。


背景技术：

2.传统的机械爪通常都是硬质刚性爪对物体进行抓取，即两爪、三爪或多爪向中心闭合，施加压力产生强大的静摩擦力使得物体被抓取，稳稳抓取后，物体就能快速的转运，但这些机械爪极易破坏表面柔软的水果或者表面结构具有脆性的鸡蛋。另外，传统机械爪对于只有部分面积裸露和者卡于狭窄的管腔中的物体难以发挥作用，因为其本身的机械结构就决定了它的运转受限于空间。这时就需要用一个吸盘工具将物体吸出，但吸盘吸取物体不能快速移动，因为由于惯性的因素，移动过程中物体的晃动使得吸盘泄压，造成物体掉落。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种可吸抓取的复合柔性机械爪，以解决机械爪能抓取进行快速移动，但受限于工作空间；而吸盘能在狭长空间吸取物体，但无法稳定高速移动的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种可吸抓取的复合柔性机械爪，包括机械爪部，还包括设置在机械爪部上的丝杆电机，丝杆电机的丝杆转轴与连杆一端的螺纹孔适配连接，连杆另一端与伸缩杆固定连接，伸缩杆一端与吸盘连接。
6.如上所述的机械爪部包括上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间通过固定铜柱连接，伸缩杆贯穿上固定板和下固定板。
7.如上所述的丝杆电机设置在上固定板上，上固定板还设置有驱动电机，下固定板外周设置有齿轮座，45度斜齿轮通过齿轮轴设置在齿轮座上，爪座分别与齿轮轴和柔性鱼鳍爪连接，驱动电机通过齿轮驱动部与45度斜齿轮连接。
8.如上所述的齿轮驱动部包括电机主动齿轮和双层传动齿轮，电机主动齿轮套设固定在驱动电机的电机传动轴上，电机主动齿轮与双层传动齿轮的上层直齿轮啮合，双层传动齿轮的下层45度斜齿轮与齿轮座上的45度斜齿轮啮合。
9.本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
10.本实用新型可抓取不同外壳的物体，根据受力柔性鱼鳍爪形变，增加对物体的附着力并且不会破坏表皮结构。吸盘弥补了普通机械爪无法在狭长空间工作的限制，同时柔性鱼鳍爪也弥补了吸盘无法快速移动物体的问题，集成两者优点。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图。
12.图中：1-下固定板，2-上固定板，3-齿轮轴，4-固定铜柱，5-45度斜齿轮，6-爪座，7-双层传动齿轮，8-电机主动齿轮，9-驱动电机，10-吸盘，11-吸盘调节螺母，12-吸盘固定螺母，13-电机传动轴，14-伸缩杆，15-连杆，16-法兰盘，17-柔性鱼鳍爪；18-丝杆电机；19-齿轮座。
具体实施方式
13.为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
14.一种可吸抓取的复合柔性机械爪，包括机械爪部，还包括设置在机械爪部上的丝杆电机18，丝杆电机18的丝杆转轴与连杆15一端的螺纹孔适配连接，连杆15另一端与伸缩杆14固定连接，伸缩杆14一端与吸盘10连接，吸盘采用风琴吸盘，对物体的表面有更多的适应性。当丝杆电机18的丝杆转轴旋转时，带动连杆15向上或者向下运动，进而带动伸缩杆14向上或者向下运动，向下运动时，吸盘10与被抓物体相抵，向上运动时，产生吸取动作。
15.机械爪部包括上固定板2和下固定板1，上固定板2和下固定板1的中心位置均设置有供伸缩杆14穿过的中心孔，可用于限位，上固定板2和下固定板1之间通过固定铜柱4连接，伸缩杆14贯穿上固定板2和下固定板1。
16.丝杆电机18设置在上固定板2上，上固定板2还设置有驱动电机9，丝杆电机18和驱动电机9在上固定板2上对称设置，下固定板1外周设置有齿轮座19，45度斜齿轮5通过齿轮轴3设置在齿轮座19上，爪座6分别与齿轮轴3和柔性鱼鳍爪17连接，驱动电机9通过齿轮驱动部与45度斜齿轮5连接。本实施例中，齿轮座19为三个，均匀周向设置在下固定板1外周的四个缺口处，齿轮座19包括两个竖板，齿轮轴3设置在对应的齿轮座19的两个竖板上。
17.齿轮驱动部包括电机主动齿轮8和双层传动齿轮7，电机主动齿轮8套设固定在驱动电机9的电机传动轴13上，电机主动齿轮8与双层传动齿轮7的上层直齿轮啮合，产生主动力，双层传动齿轮7的下层45度斜齿轮与齿轮座19上的45度斜齿轮5啮合。由于45度斜齿轮5的作用，可以将水平驱动力转为垂直驱动力，当驱动电机9旋转时，可以带动45度斜齿轮5旋转，进而带动柔性鱼鳍爪17实现抓取或松开的动作
18.优选的，柔性鱼鳍爪17为30度倾角的鱼鳍形机械爪。柔性鱼鳍爪17为通过柔性材料(可选用热塑性聚氨酯弹性体橡胶tpu)由3d打印成型。丝杆电机18和驱动电机9均采用步进电机。
19.本实用新型通过控制丝杆电机18和驱动电机9的转动来控制吸盘10和柔性鱼鳍爪的同步或者异步工作，可在狭小空间内工作的同时也能对物体进行稳定的快速转运，而且由于采用风琴吸盘和柔性鱼鳍爪，可以对物体表面有着大的附着力，也不破坏物体表面结构。
20.以上所述的具体实施方式仅仅是对本实用新型精神作说明，但本实用新型的保护范围并不局限于此，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求的保护范围。


技术特征：
1.一种可吸抓取的复合柔性机械爪，包括机械爪部，其特征在于，还包括设置在机械爪部上的丝杆电机(18)，丝杆电机(18)的丝杆转轴与连杆(15)一端的螺纹孔适配连接，连杆(15)另一端与伸缩杆(14)固定连接，伸缩杆(14)一端与吸盘(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种可吸抓取的复合柔性机械爪，其特征在于，所述的机械爪部包括上固定板(2)和下固定板(1)，上固定板(2)和下固定板(1)之间通过固定铜柱(4)连接，伸缩杆(14)贯穿上固定板(2)和下固定板(1)。3.根据权利要求2所述的一种可吸抓取的复合柔性机械爪，其特征在于，所述的丝杆电机(18)设置在上固定板(2)上，上固定板(2)还设置有驱动电机(9)，下固定板(1)外周设置有齿轮座(19)，45度斜齿轮(5)通过齿轮轴(3)设置在齿轮座(19)上，爪座(6)分别与齿轮轴(3)和柔性鱼鳍爪(17)连接，驱动电机(9)通过齿轮驱动部与45度斜齿轮(5)连接。4.根据权利要求2所述的一种可吸抓取的复合柔性机械爪，其特征在于，所述的齿轮驱动部包括电机主动齿轮(8)和双层传动齿轮(7)，电机主动齿轮(8)套设固定在驱动电机(9)的电机传动轴(13)上，电机主动齿轮(8)与双层传动齿轮(7)的上层直齿轮啮合，双层传动齿轮(7)的下层45度斜齿轮与齿轮座(19)上的45度斜齿轮(5)啮合。

技术总结
本实用新型公开了一种可吸抓取的复合柔性机械爪，包括机械爪部，还包括设置在机械爪部上的丝杆电机，丝杆电机的丝杆转轴与连杆一端的螺纹孔适配连接，连杆另一端与伸缩杆固定连接，伸缩杆一端与吸盘连接。本实用新型可抓取不同外壳的物体，根据受力柔性鱼鳍爪形变，增加对物体的附着力并且不会破坏表皮结构。吸盘弥补了机械爪无法在狭长空间工作的限制，同时机械爪也弥补了吸盘无法快速移动物体的问题，集成两者优点。集成两者优点。集成两者优点。


技术研发人员：谢军 张国忠 刘浩蓬 王浩 陈培辉 陈泽勇 于桐
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2022/2/7