一种自适应机械爪装置

本发明涉及机械爪的，特别涉及一种自适应机械爪装置。

背景技术：

1、机械爪是机器人系统中的一部分，现也有独立器件，主要用于抓取、握持和操纵物体。该技术已经在制造业、医疗、农业、建筑业等领域获得广泛的研究和应用。

2、目前机械爪被广泛应用于工业生产中，但是，常见的机械爪为电机直接驱动且对物料的夹取力度是通过电机自带的反馈进行控制，如果反馈系统出现失效将对物料产生不可逆的伤害；而常用的软体夹取是采用气泵作为动力源，但是气泵噪声较大，同时常用的机械爪并没有自身携带自适应功能，此处自适应是指力度的自适应与夹取角度的自适应，在工业上零件在生产线上的位置与角度并非完全固定的，自适应的机械爪可以更灵活更高效地完成物料的夹取，同时也可以保护机械爪防止在夹取过程中物料的角度导致机械爪夹取不当造成损坏。

3、显然，针对目前机械爪对物体的软夹取通常采用软体夹爪或者使用高性能附带反馈系统的电机来实现，然而软体夹爪通常采用气泵，而气泵噪声大且体积大，与简易普通舵机相比价格较高，而采用带有反馈的电机价格较高。

4、即目前技术无法利用刚体结构对物料软夹取，为此，如何克服此技术困境已经成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自适应机械爪装置，以解决现有技术无法利用刚体结构对物料软夹取的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自适应机械爪装置，包括驱动机构、执行机构、输气软管和摄像头；所述驱动机构包括动力模块、驱动气缸和压力传感器；所述动力模块用于控制所述驱动气缸的驱动活塞移动；所述压力传感器用于检测所述驱动气缸的输气端压力值；所述执行机构包括舵机、执行气缸和夹爪；所述舵机用于驱动所述执行机构竖向自转；所述执行气缸的执行活塞与所述夹爪传动连接，所述执行活塞的竖向移动用于驱动所述夹爪张开和收拢；所述输气软管气路导通所述驱动气缸和所述执行气缸；所述摄像头用于对所述夹爪的抓取方向进行拍摄，所述自适应机械爪装置根据拍摄结果控制所述夹爪转动，以使所述夹爪的夹取角度与待夹取物匹配。

3、在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括驱动基座，所述驱动基座上设有驱动夹扣，所述驱动夹扣固定所述驱动气缸于所述驱动基座上；所述动力模块设于所述驱动基座上，所述动力模块与所述驱动活塞之间连接有驱动连接块。

4、在其中一个实施例中，所述动力模块包括导轨、动力齿条、动力齿轮和动力电机；所述导轨设于所述驱动基座上；所述动力齿条滑动安装于所述导轨上，所述动力齿条与所述驱动连接块连接；所述动力齿轮与所述动力齿条啮合传动；所述动力电机用于驱动所述动力齿轮自转，并以此控制所述动力齿条带动所述驱动活塞移动。

5、在其中一个实施例中，所述舵机的输出轴连接有气缸旋转固定件，所述气缸旋转固定件套于所述执行气缸外，所述气缸旋转固定件与所述执行气缸连接固定；所述输气软管穿过所述气缸旋转固定件与所述执行气缸接通；所述执行机构还包括执行基座，所述执行基座上设有执行夹扣，所述执行夹扣固定所述执行气缸于所述执行基座上；所述执行活塞与所述夹爪之间连接有执行连接块。

6、在其中一个实施例中，所述夹爪为剪刀式伸缩爪，所述夹爪的两动力输入连杆上均设有臂上齿轮，两所述臂上齿轮转动安装于所述执行基座的齿轮支架上；所述执行连接块连接有执行齿条，所述执行齿条相对的两侧分别与两所述臂上齿轮啮合，所述执行齿条的上下移动用于带动所述夹爪张开和收拢。

7、在其中一个实施例中，所述摄像头设于所述执行基座的底部。

8、本发明的有益效果如下：

9、1)实现了刚体结构对物料软夹取；

10、2)对不同的物料摆放角度可以实现自适应夹取；

11、3)利用气体的可压缩性实现当传感器失效时仍然可以保证物料夹取的安全不会造成损坏。

技术特征：

1.一种自适应机械爪装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的自适应机械爪装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的自适应机械爪装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的自适应机械爪装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的自适应机械爪装置，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的自适应机械爪装置，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种自适应机械爪装置，包括驱动机构、执行机构、输气软管和摄像头；驱动机构包括动力模块、驱动气缸和压力传感器；动力模块用于控制驱动气缸的驱动活塞移动；压力传感器用于检测驱动气缸的输气端压力值；执行机构包括舵机、执行气缸和夹爪；舵机用于驱动执行机构竖向自转；执行气缸的执行活塞与夹爪传动连接，执行活塞的竖向移动用于驱动夹爪张开和收拢；输气软管气路导通驱动气缸和执行气缸；摄像头用于对夹爪的抓取方向进行拍摄，自适应机械爪装置根据拍摄结果控制夹爪转动，以使夹爪的夹取角度与待夹取物匹配；从而实现了刚体结构对物料软夹取。技术研发人员：杨驰,吴加骏,林烁韩,陈和恩受保护的技术使用者：广东工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13