一种机械手、光纤纤芯对接元件以及光纤纤芯移动装置的制作方法

本申请涉及光纤纤芯对接技术领域，尤其涉及一种机械手、光纤纤芯对接元件以及光纤纤芯移动装置。

背景技术：

随着电网建设的飞速发展以及电力系统设备自动化程度的不断提升，光纤电力通讯网也得到了前所未有的发展。

目前，作为光纤通讯传输的基础承载网络-光纤网络，其运行维护工作还处在原始的人工模式下，即通常需要人工到现场去执行跳纤操作来实现不同光纤之间的对接交换。但是，受制于地理位置的分散、人工倒换操作的繁琐等诸多因素影响，在日常生活中这样的人工操作工作量巨大而且费时，因此，如何实现光纤纤芯的自动对接交换即成为人们非常关心的问题。

针对该问题，目前有技术表明可以通过将多路光纤集成在同一对接交换设备中，通过自动控制实现光纤网络中多路光纤的对接，进而实现多路光纤中数据信息交换传输。因此，急需一种可以带动固定外部光纤的光纤纤芯对接元件实现光纤纤芯自动对接与分离的机械手。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种机械手，用于带动固定外部光纤的光纤纤芯对接元件移动，实现光纤纤芯的自动对接与分离。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种机械手，包括：夹持元件、第一动力组件和第二动力组件，所述第一动力组件与所述夹持元件铰接，以使得所述夹持元件的夹持端在夹持所述光纤纤芯对接元件的被夹持端，受到所述被夹持端提供的沿第一方向的作用力时，处于第一状态，在所述第一方向的作用力撤销时，处于第二状态；

其中，所述夹持元件包括第一夹持元件和第二夹持元件，所述第一夹持元件具有第一夹持端，所述第二夹持元件具有第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端组成所述夹持元件的夹持端，在所述第一状态下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离大于所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸，在所述第二状态下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离小于所述夹持端沿夹持方向的最大尺寸；所述第一方向垂直于所述夹持端与所述被夹持端的接触面；

所述第一动力组件用于带动所述夹持元件沿第二方向运动，其中，所述第二方向平行于所述机械手至所述光纤纤芯对接元件方向；

所述第二动力组件用于在所述夹持元件的夹持端位于所述光纤纤芯对接元件的夹持位置时，对所述夹持端的第二状态进行固定，以使得所述第一动力组件通过所述夹持元件带动所述光纤纤芯对接元件沿第二方向运动。

可选的，所述夹持元件具有第一容纳空间，在所述夹持元件的夹持端夹持所述被夹持端时，所述第一容纳空间用于容纳所述被夹持端；

所述第一容纳空间在第三方向上的尺寸沿所述第二方向先增大后减小，其中，所述第三方向垂直于所述第二方向，且垂直于所述第一容纳空间的延伸方向。

可选的，所述夹持元件形成所述第一容纳空间的表面为弧形面。

可选的，所述第一动力组件包括第一电机以及与所述第一电机螺纹连接的第一拉杆，所述第一拉杆的第一区域与所述夹持元件铰接，所述第一电机通过所述第一拉杆带动所述夹持元件沿所述第二方向的移动。

可选的，所述第一拉杆的第一区域朝向所述第一夹持元件的一侧具有第一凹槽，所述第一夹持元件朝向所述第一拉杆的一侧具有第一凸起，所述第一拉杆与所述第一夹持元件通过所述第一凹槽和所述第一凸起铰接；

所述第一拉杆的第一区域朝向所述第二夹持元件的一侧具有第二凹槽，所述第二夹持元件朝向所述第一拉杆的一侧具有第二凸起，所述第一拉杆和所述第二夹持元件通过所述第二凹槽和所述第二凸起铰接。

可选的，还包括：

与所述第一电机固定连接的第一编码器，所述第一编码器用于获取所述第一电机工作过程中，所述第一拉杆在所述第二方向上的移动距离。

可选的，所述第二动力组件包括：

第二电机以及与所述第二电机螺纹连接的第二拉杆；

与所述第二拉杆啮合连接的齿轮；

与所述齿轮螺纹连接的升降元件；

与所述升降元件固定连接的第一固定件；

套设在所述第一固定件外表面的第一固定壳，所述第一固定壳用于防止所述第一固定件转动；

其中，所述第二电机通过所述第二拉杆带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述第一固定件沿所述第二方向运动，在所述夹持元件的夹持端夹持所述被夹持端时，利用所述第一固定件在第三方向上对所述夹持元件的夹持状态进行固定。

可选的，所述第一固定件与所述升降元件形成第二容纳空间，所述第二动力组件还包括：

位于所述第二容纳空间内的至少一个第一导销，所述第一导销的延伸方向平行于所述第二方向，所述第一导销的第一端与所述升降元件固定连接；

套设在所述第一导销侧面的第一弹性件；

位于所述第一弹性件第二端背离所述第一弹性件第一端一侧的第二固定件，所述第二固定件中具有第一通孔，所述第一导销的第二端贯穿所述第一通孔与所述第一固定件固定连接，所述第一通孔沿所述第二方向上的正投影面积小于所述第一弹性件沿所述第二方向上的正投影面积；

其中，所述第二固定件用于在所述夹持元件的夹持端夹持所述被夹持端时，在所述第二方向上，对所述夹持端和所述被夹持端的相对位置进行固定。

可选的，第二动力组件还包括：

套设在所述第一拉杆外的滑动元件，所述滑动元件包括滑动壳以及与所述滑动壳固定连接的滑动封盖，所述滑动壳和所述滑动封盖形成第三容纳空间；

位于所述第三容纳空间内第一轴承；

所述齿轮包括第一水平部和第一竖直部，所述第一竖直部延伸至所述第三容纳空间内，所述第一轴承套设在所述第一竖直部朝向所述第一轴承一侧的表面，在所述第二方向上与所述齿轮保持相对固定。

可选的，所述机械手还包括：

与所述第二电机固定连接的第二编码器，所述第二编码器用于获取所述第二电机工作过程中，所述第二拉杆的转动距离。

可选的，还包括：定位组件，所述定位组件包括：

与所述滑动元件的滑动壳背离所述第一轴承一侧固定连接的标定件；

位于所述标定件背离所述滑动元件一侧的光电开关；

固定所述光电开关的光电开关固定件；

其中，所述光电开关用于向所述标定件发送光信号，并通过接收所述标定件反射的光信号，对所述滑动元件在所述第二方向上移动的初始位置进行定位。

可选的，还包括：

层叠的第一电机安装块和第二电机安装块，所述第一电机安装块用于安装所述第一电机，所述第二电机安装块用于安装所述第二电机；

位于所述第一电机安装块和所述第二电机安装块之间的阻力检测元件；

所述阻力检测元件包括与所述第一电机安装块固定连接的第一电路板以及与所述第二电机安装块固定连接的第二电路板，所述第一电路板和所述第二电路板在所述夹持端和所述被夹持端之间沿第二方向上的作用力小于预设值时电连接，在所述夹持端与所述被夹持端之间沿所述第二方向上的作用力大于预设值时断开电连接，以用于控制所述第二电机停止工作。

一种光纤纤芯对接元件，包括：连接本体，位于所述连接本体一端的固定端以及位于所述连接本体另一端的被夹持端，其中，所述固定端用于固定所述外部光纤的纤芯，所述被夹持端用于与权利要求1-7任一项所述的机械手的固定连接。

可选的，所述被夹持端在第三方向上的尺寸沿第二方向先增大后减小；

其中，在所述机械手与所述光纤纤芯对接元件处于夹持状态时，所述第二方向平行于所述机械手至所述光纤纤芯对接元件方向，所述第三方向垂直于所述第二方向，且垂直于所述被夹持端的延伸方向。

可选的，所述被夹持端的表面为弧形面。

一种光纤纤芯移动装置，其特征在于，包括上述任一项所述的机械手以及上述任一项所述的光纤纤芯对接元件。

本申请实施例提供的一种机械手包括：夹持元件、第一动力组件和第二动力组件，其中，所述第一动力组件与所述夹持元件铰接，以使得所述夹持元件的夹持端夹持所述光纤纤芯对接元件的被夹持端，所述第一动力组件用于带动所述夹持元件沿第二方向运动，所述第二动力组件用于在所述夹持元件的夹持端位于所述光纤纤芯对接元件的夹持位置时，对夹持端的第二状态进行固定，以使得所述第一动力组件带动所述夹持元件沿第二方向运动时，所述夹持元件可以夹持着所述光纤纤芯对接元件一起沿第二方向运动，而不会存在所述光纤纤芯对接元件从所述夹持元件中脱落的现象。

本申请实施例提供的机械手中，所述夹持元件包括第一夹持元件和第二夹持元件，所述第一夹持元件具有第一夹持端，所述第二夹持元件具有第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端组成所述夹持元件的夹持端，其中，在所述第一状态下，所述第一夹持端与所述第二夹持端之间的距离大于所述光纤纤芯对接元件的被夹持端沿夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端可以从所述光纤纤芯对接元件的被夹持端的顶端，经过所述光纤纤芯对接元件的被夹持端，到达所述光纤线芯对接元件的被夹持位置。在所述第二状态下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离小于所述夹持端延夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端到达所述光纤纤芯对接元件被夹持端的夹持位置，并利用所述第二动力组件对所述夹持元件的第二状态进行固定后，所述夹持元件的夹持端可以夹持住所述光纤纤芯对接元件的被夹持端。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的机械手的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的夹持元件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一动力组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的夹持元件和第一动力组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第二动力组件的结构示意图；

图6-图8为本申请实施例提供的第二动力组件部分构件的结构示意图；

图9、图10为本申请实施例提供的第一封装壳的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的第二动力组件部分构件的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的定位组件的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的第一电机安装块的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的第二电机安装块的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的光纤纤芯对接元件的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的光纤纤芯移动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，急需一种可以带动固定外部光纤的光纤纤芯对接元件移动，实现光纤纤芯自动对接与分离的机械手。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种机械手，如图1所示，该机械手包括：夹持元件、第一动力组件和第二动力组件，其中，所述夹持元件用于夹持所述光纤纤芯对接元件，以在所述第一动力组件的作用下，带动所述光纤纤芯对接元件在第二方向上运动，所述第二动力组件用于在所述夹持元件位于所述光纤纤芯对接元件的夹持位置时，对所述夹持元件的夹持状态(即第二状态)进行固定，以使得所述第一动力组件带动所述夹持元件运动时，所述夹持元件可以夹持着所述光纤纤芯对接元件一起运动，而不会存在所述光纤纤芯对接元件从所述夹持元件中脱落的现象。

具体的，在本申请实施例中，如图2所示，所述夹持元件包括第一夹持元件101和第二夹持元件102，所述第一夹持元件101具有第一夹持端103，所述第二夹持元件102具有第二夹持端104，所述第一夹持端103和所述第二夹持端104组成所述夹持元件100的夹持端，其中，在所述第一状态下，所述第一夹持端103与所述第二夹持端104之间的距离大于所述光纤纤芯对接元件700的被夹持端703沿夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端可以从所述光纤纤芯对接元件700的被夹持端703的顶端，经过所述光纤纤芯对接元件700的被夹持端703，到达所述光纤线芯对接元件700的被夹持位置。在所述第二状态下，所述第一夹持端103和所述第二夹持端104之间的距离小于所述夹持端沿夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端到达所述光纤纤芯对接元件被夹持端703的夹持位置，并利用所述第二动力组件对所述夹持元件的第二状态进行固定后，所述夹持元件的夹持端可以夹持住所述光纤纤芯对接元件700的被夹持端703。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一方向垂直于所述夹持端和所述被夹持端的接触面，具体的，当所述夹持元件的夹持端与所述光纤纤芯对接元件的被夹持端接触后，并继续向所述光纤纤芯对接元件运动时，所述被夹持端给所述夹持端提供的作用力垂直于所述夹持端和所述被夹持端的接触面，由所述被夹持端指向所述夹持端。所述第二方向平行于所述机械手至所述光纤纤芯对接元件方向，如所述机械手和所述光纤纤芯对接元件竖直放置时，所述第二方向为竖直方向。

还需要说明的是，在本申请实施例中，所述光纤纤芯对接元件的被夹持端在第三方向上的尺寸沿所述第二方向先增大后减小，从而使得所述夹持端沿所述第二方向运动的过程中，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力与所述第二方向成一定夹角，进而使得所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力可提供一个沿所述第三方向的分力，使得所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离增大；并在所述第一夹持端和所述第二夹持端继续沿所述第二方向经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸后，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力逐渐减小，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐减小，直至所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力消失，所述夹持端呈现第二状态。其中，所述第三方向平行于所述夹持方向。

以所述第二方向为竖直方向为例，具体的，当所述夹持元件由所述光纤纤芯对接元件上方向下运动接触到所述光纤纤芯对接元件的被夹持端后，继续向下运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个垂直于所述被夹持端和所述夹持端接触面的作用力，由于所述被夹持端沿所述第三方向的尺寸逐渐增大，因此，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力沿斜上方，该作用力可以提供一个水平向外的分力，在该水平向外的分力作用下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离增大，直至所述夹持端经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸处，继续向下运动，所述被夹持端在第三方向的尺寸逐渐减小，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力沿斜下方，该斜下方可以提供一个水平向外的分力，且随着所述夹持端继续向下运动，该水平分力逐渐减小，直至该水平分力消失，所述夹持端呈现第二状态。

同理，所述夹持端与所述被夹持端分离时，所述夹持端从所述被夹持端的夹持位置向上运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个斜向下的作用力，该斜向下的作用力提供一个水平向外的分力，在该水平分力的作用下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐增大，直至所述第一夹持端和所述第二夹持端经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸，继续向上运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个斜向上的作用力，该斜向上的作用力可以提供一个水平向外的分力，且随着所述夹持端继续向上运动，该水平分力逐渐减小，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐减小，直至所述夹持端与所述被夹持端分离，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力消失，所述夹持端呈现第二状态。

可选的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述夹持端呈现第二状态时，所述第一夹持端和所述第二夹持端平行，所述第一夹持元件和所述第二夹持元件平行。

由上可知，本申请实施例所提供的机械手可以自动实现与所述光纤纤芯对接元件的夹持与分离，在所述机械手与所述光纤纤芯对接元件处于夹持状态时，可以自动带动所述光纤纤芯对接元件沿第二方向运动，实现所述光纤纤芯对接元件的自动对接与分离。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述夹持元件具有第一容纳空间，在所述夹持元件夹持所述被夹持端时，所述第一容纳空间用于容纳所述被夹持端。可选的，所述第一容纳空间的形状与所述被夹持端的形状匹配。具体的，在本申请的一个实施例中，所述第一容纳空间在第三方向上的尺寸沿所述第二方向先增大后减小，其中，所述第三方向垂直于所述第二方向，且垂直于所述第一容纳空间的延伸方向，在所述夹持端与所述被夹持端处于夹持状态时，所述第三方向平行于所述夹持方向。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一容纳空间的形状与所述被夹持端的形状相同，以使得所述被夹持端位于所述第一容纳空间时，所述被夹持端可以填满所述第一容纳空间，降低所述夹持端夹持所述被夹持端运动过程中，所述被夹持端发生晃动的概率。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述夹持元件形成所述第一容纳空间的表面为弧形面，如所述第一容纳空间为圆柱形空间或椭圆柱形空间或球形空间等，本申请对此并不做限定，具体视所述被夹持端的形状而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述第一动力组件包括第一电机201以及与所述第一电机201螺纹连接的第一拉杆202，所述第一拉杆的第一区域2021与所述夹持元件铰接，具体工作时，所述第一拉杆202与所述第一电机201的电机轴螺纹连接，所述第一电机201通过其电机轴与所述第一拉杆202之间的螺纹连接带动所述第一拉杆202沿第二方向往返运动，再通过所述第一拉杆202带动所述夹持元件沿所述第二方向往返运动。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续参考图2和图3，所述第一拉杆的第一区域2021朝向所述第一夹持元件101的一侧具有第一凹槽，所述第一夹持元件101朝向所述第一拉杆202的一侧具有第一凸起，所述第一拉杆202与所述第一夹持元件101通过所述第一凹槽和所述第一凸起铰接；所述第一拉杆的第一区域2021朝向所述第二夹持元件102的一侧具有第二凹槽，所述第二夹持元件102朝向所述第一拉杆202的一侧具有第二凸起，所述第一拉杆202与所述第二夹持元件102通过所述第二凹槽与所述第二凸起铰接。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述机械手还包括：与所述第一电机201固定连接的第一编码器203，所述第一编码器203用于获取所述第一电机201工作过程中，所述第一拉杆202在所述第二方向上的运动距离，以便于在所述机械手在对所述光纤纤芯对接元件进行夹持时，可以控制所述机械手的夹持端朝所述光纤纤芯对接元件移动的距离，避免所述夹持元件沿所述第二方向的移动距离过小，无法夹持住所述光纤纤芯对接元件，同时，避免所述夹持元件沿所述第二方向运动的距离过大，对所述光纤纤芯对接元件造成损坏。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图5所示，所述第二动力组件包括：第二电机301以及与所述第二电机301螺纹连接的第二拉杆302；与所述第二拉杆302啮合连接的齿轮303；与所述齿轮303螺纹连接的升降元件304；与所述升降元件304固定连接的第一固定件305；套设在所述第一固定件305外表面的第一固定壳306。其中，所述第一固定壳306用于防止所述第一固定件305转动，所述第二电机通过所述第二拉杆带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述第一固定件沿所述第二方向运动，在所述夹持元件的夹持端夹持所述被夹持端时，利用所述第一固定件对所述夹持元件的夹持状态进行固定。

具体的，当所述第一动力组件带动所述夹持元件的夹持端到达所述被夹持端的被夹持位置时，所述第二动力组件带动所述第一固定件朝向所述光纤纤芯对接元件运动，直至所述第一固定件到达所述夹持元件的夹持端，在夹持方向上对所述第一夹持元件和所述第二夹持元件的相对位置进行固定，即对所述夹持元件的第二状态进行固定，使得所述夹持元件向上运动过程中，所述夹持元件可以夹持住所述光纤纤芯对接元件一起向上运动，保证所述夹持端不会与所述被夹持端分离。

具体的，如图6所示，所述齿轮303包括第一水平部3031和第一竖直部3032，所述第一竖直部3032具有通孔，所述第一竖直部3032的通孔内侧面具有内螺纹，所述升降元件304具有第二水平部3041和第二竖直部3042，所述第二竖直部3042位于所述第一竖直部3032的通孔内，所述第二竖直部3042的外表面具有外螺纹，所述第一竖直部3032的内螺纹和所述第二竖直部3042的外螺纹螺纹连接。

所述第二电机通过所述第二拉杆带动所述齿轮转动时，所述齿轮通过所述齿轮与所述升降元件的螺纹连接给所述升降元件提供一个转动作用力，而所述升降元件与所述第一固定件固定连接，所述第一固定件被所述第一固定壳固定，无法进行转动，从而使得所述齿轮提供给所述升降元件的转动作用力转换为所述升降元件和所述第一固定件在第二方向上移动的作用力，使得所述升降元件和所述第一固定件在第二方向上运动。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一固定壳中用于容纳所述第一固定件的空间的形状与所述第一固定件的形状不同，如所述第一固定壳中用于容纳所述第一固定件的空间的形状为长方体形，所述第一固定件为圆柱形，从而利用所述第一固定壳对所述第一固定件的位置进行限定，避免所述第一固定件发生转动，但不影响所述第一固定件沿第二方向移动。

需要说明的是，所述第一固定壳与所述第一固定件之间的空气间隙越小，所述第一固定壳对所述第一固定件的限定作用越好。本申请对此不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一固定壳上具有第一定位件，所述第一固定件上具有第二定位件，所述第一定位件与所述第二定位件相匹配，以对所述第一固定件的中心轴位置进行限定，避免所述第一固定件移动的过程中，其中心轴的位置发生变动。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图7所示，所述第二动力组件还包括：与所述第二拉杆302相连的第二轴承315以及轴承安装调节柱316。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图8所示，所述第二动力组件还包括：套设在所述第一拉杆外202的滑动元件，所述滑动元件包括滑动壳311以及与所述滑动壳311固定连接的滑动封盖312，所述滑动壳311和所述滑动封盖312形成第三容纳空间；位于所述第三容纳空间内的第一轴承313。在本申请实施例中，所述齿轮303的第一竖直部3032延伸至所述第三容纳空间内，所述第一轴承313套设在所述第一竖直部3032朝向所述第一轴承313一侧的表面，在所述第二方向上与所述齿轮303保持固定。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一轴承的内侧面与所述第一竖直部的外侧面接触，从而在所述齿轮转动的过程中，对所述齿轮的转动轴的位置进行固定，避免所述齿轮在转动过程中发生晃动。

还需要说明的是，在本申请实施例中，在所述齿轮转动的过程中，所述第一轴承的外侧面和所述滑动元件保持静止，所述第一轴承的内侧面与所述齿轮的竖直部一起转动。在所述齿轮沿第二方向运动的过程中，所述滑动元件、所述第一轴承随所述齿轮一起沿第二方向运动。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续参考图8，所述滑动封盖312通过固定螺母317与所述第一拉杆202固定连接。所述第一竖直部3032的外侧面包括平行的第一侧面30321和第二侧面30322，所述第一侧面30321距离所述齿轮中心轴(即转动轴)的距离大于所述第二侧面30322距离所述齿轮中心轴的距离，从而在所述第一侧面30321和所述第二侧面30322相邻区域形成一台阶面30323，所述台阶面30323与位于所述第二侧面30322背离所述第一侧面30321一端的第三定位件318配合对所述第一轴承313在第二方向上的位置进行定位，避免所述齿轮303转动的过程中，所述第一轴承313在第二方向上发生运动。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图9和图10所示，所述机械手还包括第一封装壳319，所述第一封装壳319用于封装所述齿轮303、所述滑动壳311、所述滑动封盖312、所述第二拉杆部分区域组成的整体。其中，所述第二拉杆的部分区域包括所述第二拉杆与所述齿轮啮合的区域。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图11所示，所述第一固定件305与所述升降元件304形成第二容纳空间，所述第二动力组件还包括：位于所述第二容纳空间内的至少一个第一导销307，所述第一导销307的延伸方向平行于所述第二方向，所述第一导销307的第一端与所述升降元件304固定连接；套设在所述第一导销307侧面的第一弹性件308；位于所述第一弹性件308的第二端背离所述第一弹性件308第一端一侧的第二固定件309，所述第二固定件309中具有第一通孔，所述第一导销307的第二端贯穿所述第一通孔与所述第一固定件305固定连接，所述第一通孔沿所述第二方向上的正投影面积小于所述第一弹性件308沿所述第二方向上的正投影面积；其中，所述第二固定件309用于在所述夹持元件的夹持端夹持所述被夹持端时，在所述第二方向上，对所述夹持端和所述被夹持端的相对位置进行固定。

具体的，在本申请实施例中，当所述夹持元件的夹持端位于所述被夹持端的夹持位置时，所述第二电机带动所述第一固定件沿第二方向运动，直至所述第一固定件的底端与所述夹持元件的底端平齐，对所述夹持元件的第二状态进行固定，此时，再继续利用所述第二电机带动所述第一固定件向下移动预设距离，使得所述第一固定件与所述光纤纤芯对接元件之间过盈，此时，所述光纤纤芯对接元件给所述第一固定件以及所述第二固定件提供一定的反作用力，即竖直向上的作用力，使得所述第二固定件与所述升降元件之间的第一弹性件压缩，该第一弹性件在压缩状态下，给所述第二固定件提供竖直向下的作用力，使得所述第二固定件紧紧的顶在所述光纤纤芯对接件上，实现在所述第二方向上，对所述夹持端和所述被夹持端的相对位置进行固定，避免所述第一拉杆带动所述第一固定件上下移动的过程中，所述光纤纤芯对接元件发生晃动。

需要说明的是，本申请实施例与所述预设距离并不做限定，只要保证所述第一固定件与所述光纤纤芯对接元件之间过盈，保证所述第二固定件在所述第二方向上对所述夹持端和所述被夹持端的相对位置的固定效果，且不会对所述光纤纤芯对接元件造成损坏即可。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续如图7所示，所述机械手还包括：与所述第二电机301固定连接的第二编码器314，所述第二编码器314用于获取所述第二电机工作过程中，所述第二拉杆的转动距离，以便于获取所述第一固定件在所述第二方向上的移动距离，避免所述第一固定件在所述第二方向的移动距离较小，影响所述第一固定件与所述夹持元件第二状态的固定效果，同时，避免所述第一固定件在所述第二方向上的移动距离过大，导致所述第一固定件对所述光纤纤芯对接元件造成损坏。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续如图7所示，所述机械手还包括：与所述第二编码器314固定连接的连接轴320，所述连接轴320用于固定连接所述第二电机301和所述第二编码器314。

需要说明的是，由于具体制作时的工艺误差，所述夹持元件在所述第二方向上的初始位置对应的所述第一编码器中的初始记录数据可能不同，且在具体使用过程中，也可能产生计量误差，故在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述机械手还包括：定位组件，以对所述夹持元件在第二方向上的初始位置进行定位。

还需要说明的是，由于所述滑动元件的滑动壳与所述夹持元件在所述第二方向上同步运动，因此，本申请实施例所提供的定位组件可以通过对所述滑动元件的滑动壳的初始位置进行定位，实现对所述夹持元件在第二方向上的初始位置进行定位。

可选的，在本申请的一个实施例中，如图12所示，所述定位组件包括：与所述滑动元件的滑动壳311背离所述第一轴承313一侧固定连接的标定件401；位于所述标定件401背离所述滑动壳311一侧的光电开关402；固定所述光电开关402的光电开关固定件403；其中，所述光电开关402用于对所述标定件401在所述第二方向移动的初始位置进行定位。

具体工作时，所述光电开关向所述标定件所在方向发送光信号，当所述第一拉杆带动所述滑动元件逐渐向下运动时，如果所述标定件位于所述光电开关发送的光信号对应的光信号通路的上方或下方，则所述光电开关无法接收到所述标定件反射的光信号，如果所述标定件位于所述光电开关发送的光信号对应的光信号通路上，则所述光电开关可以接收到所述标定件反射的光信号。

由此可见，在本申请实施例中，所述第一拉杆带动所述滑动元件向下运动的过程中，所述光电开关由无法接收到标定件反射的光信号到可以接收到标定件反射的光信号的临界点则为所述夹持元件在第二方向上的最高位置；所述光电开关由可以接收到标定件反射的光信号到无法接收到标定件反射的光信号的临界点则为所述夹持元件在第二方向上的最低位置，此时，所述夹持元件的夹持端位于所述被夹持端的夹持位置。

同理，所述第一拉杆带动所述滑动元件向上运动的过程中，所述光电开关由无法接收到标定件反射的光信号到可以接收到标定件反射的光信号的临界点则为所述夹持元件在第二方向上的最低位置；所述光电开关由可以接收到标定件反射的光信号到无法接收到标定件反射的光信号的临界点则为所述夹持元件在第二方向上的最高位置，此时，所述夹持元件的夹持端与所述光纤纤芯对接元件的被夹持端完全分离。

因此，本申请实施例所提供的定位组件可以基于所述光电开关接收到的反射信号确定所述标定件的临界位置，对所述编码器的记录数据进行校正，以实现对所述夹持元件在第二方向上的初始位置进行定位。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续参考图12，所述定位组件还包括：光电开关安装支架404、第二弹性件405、第一调节螺丝406，其中，光电开关安装支架404的上表面中具有第四通孔，所述第一调节螺丝406从所述光电开关安装支架404的上表面的第四通孔穿入与所述光电开关固定件403固定连接，所述光电开关固定件403与所述光电开关安装支架404的上表面之间具有一定距离，所述第二弹性件405套设在所述第一调节螺丝406外表面，且位于所述光电开关固定件403与所述光电开关安装支架404的上表面之间，其中，所述第一调节螺丝406从所述光电开关安装支架404的第四通孔螺纹连接，具体工作时，通过转动所述第一调节螺丝406来调节所述光电开关固定件403与所述光电开关安装支架404上表面之间的距离，所述光电开关402与所述标定件401的相对位置，同时调节所述第二弹性件405的压缩状态，以利用所述第二弹性件405对所述光电开关固定件403与所述光电开关安装支架404之间的距离进行固定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图1、图13和图14所示，所述机械手还包括：层叠的第一电机安装块501和第二电机安装块502，所述第一电极安装块501用于安装所述第一电机201，所述第二电机安装块502用于安装所述第二电机301；位于所述第一电机安装块501和所述第二电机安装块502之间的阻力检测元件600；其中，所述阻力检测元件600包括与所述第一电机安装块501固定连接的第一电路板601以及与所述第二电机安装块502固定连接的第二电路板602，所述第一电路板和所述第二电路板在所述夹持端和所述被夹持端之间沿第二方向上的作用力大于预设值时断开连接，以用于控制所述第二电机301停止工作，避免所述第一固定件305与所述光纤纤芯对接元件之间的过盈程度过大导致所述光纤纤芯对接元件发生损坏。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续参考图13，所述机械手还包括：第三弹性件603和第二调节螺丝604，第一电机安装块501中具有第五通孔，所述第五通孔贯穿所述第一电机安装块501，且所述第五通孔包括第一组成孔和第二组成孔，其中，所述第一组成孔位于所述第二组成孔背离所述第二电机安装块502的一侧，且所述第一组成孔的尺寸大于所述第二组成孔的尺寸，所述第二电机安装块502具有第六通孔，所述第二调节螺丝604通过第五通孔，贯穿所述第一电机安装块501，并依次贯穿所述第一电路板601和第二电路板602，直至延伸至所述第二电机安装块502的第六通孔内，通过导销螺纹与所述第二电机安装块502螺纹连接，所述第三弹性件603套设在所述第二调节螺丝604的外表面，且位于所述第一组成孔内。具体工作时，如果所述夹持端和所述被夹持端之间沿第二方向上的作用力大于预设值，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力通过所述夹持端等组成部件传递至所述第一电机安装块，所述第一电机安装块向远离所述第二电机安装块方向运动，所述第三弹性件压缩，直至所述第一电路板和所述第二电路板分离，所述第二电机停止工作，以避免所述第一固定件305与所述光纤纤芯对接元件之间的过盈程度过大导致所述光纤纤芯对接元件发生损坏。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一电路板与所述第一电机安装块通过导销螺纹连接，以提高所述第一电路板与所述第一电机安装块的定位精度；同理，所述第二电路板与所述第二电机安装块通过导销螺纹连接，以提高所述第二电路板与所述第二电机安装块的定位精度，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，在本申请实施例中，继续参考图1、图9和图10，所述第一封装壳319位于所述第二电机安装块502背离所述第一电机安装块501的一侧，与所述第二电机安装块502通过导销螺纹连接，以提高所述第二电机安装块502与所述第一封装壳319的定位精度。但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

相应的，本申请实施例还提供了一种与上述任一实施例所提供的机械手配合使用的光纤纤芯对接元件。具体的，如图15所示，所述光纤纤芯对接元件700包括：连接本体701，位于所述连接本体701一端的固定端702以及位于所述连接本体701另一端的被夹持端703，其中，所述固定端701用于固定外部光纤的纤芯，所述被夹持端703用于被上述任一实施例所提供的机械手夹持，实现与上述任一实施例所提供的机械手的固定连接。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续参考图15，所述被夹持端在第三方向上的尺寸沿第二方向先增大后减小；其中，在所述机械手与所述光纤纤芯对接元件处于夹持状态时，所述第二方向平行于所述机械手至所述光纤纤芯对接元件方向，所述第三方向垂直于所述第二方向，且垂直于所述被夹持端的延伸方向。

在本申请实施例中，所述光纤纤芯对接元件的被夹持端在第三方向上的尺寸沿所述第二方向先增大后减小，从而使得所述夹持端沿所述第二方向运动的过程中，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力与所述第二方向成一定夹角，进而使得所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力可提供一个沿所述第三方向的分力，使得所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离增大；并在所述第一夹持端和所述第二夹持端继续沿所述第二方向经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸后，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力逐渐减小，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐减小，直至所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力消失，所述夹持端呈现第二状态。其中，所述第三方向平行于所述夹持方向。

以所述第二方向为竖直方向为例，具体的，当所述夹持元件由所述光纤纤芯对接元件上方向下运动接触到所述光纤纤芯对接元件的被夹持端后，继续向下运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个垂直于所述被夹持端和所述夹持端接触面的作用力，由于所述被夹持端沿所述第三方向的尺寸逐渐增大，因此，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力沿斜上方，该作用力可以提供一个水平向外的分力，在该水平向外的分力作用下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离增大，直至所述夹持端经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸处，继续向下运动，所述被夹持端在第三方向的尺寸逐渐减小，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力沿斜下方，该斜下方可以提供一个水平向外的分力，且随着所述夹持端继续向下运动，该水平分力逐渐减小，直至该水平分力消失，所述夹持端呈现第二状态。

同理，所述夹持端与所述被夹持端分离时，所述夹持端从所述被夹持端的夹持位置向上运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个斜向下的作用力，该斜向下的作用力提供一个水平向外的分力，在该水平分力的作用下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐增大，直至所述第一夹持端和所述第二夹持端经过所述被夹持端沿夹持方向的最大尺寸，继续向上运动，所述被夹持端提供给所述夹持端一个斜向上的作用力，该斜向上的作用力可以提供一个水平向外的分力，且随着所述夹持端继续向上运动，该水平分力逐渐减小，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离逐渐减小，直至所述夹持端与所述被夹持端分离，所述被夹持端提供给所述夹持端的作用力消失，所述夹持端呈现第二状态。

在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述夹持元件具有第一容纳空间，在所述夹持元件的夹持所述被夹持端时，所述第一容纳空间用于容纳所述被夹持端。可选的，所述第一容纳空间的形状与所述被夹持端的形状匹配。具体的，在本申请的一个实施例中，所述第一容纳空间在第三方向上的尺寸沿所述第二方向先增大后减小，其中，所述第三方向垂直于所述第二方向，且垂直于所述第一容纳空间的延伸方向，在所述夹持端与所述被夹持端处于夹持状态时，所述第三方向平行于所述夹持方向。

可选的，在上述实施例的夹持上，在本申请的一个实施例中，所述第一容纳空间的形状与所述被夹持端的形状相同，以使得所述被夹持端位于所述第一容纳空间时，所述被夹持端可以填满所述第一容纳空间，降低所述夹持端夹持所述被夹持端运动过程中，所述被夹持端发生晃动的概率。

可选的，在上述实例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述被夹持端的表面为弧形面，如所述被夹持端的形状为圆柱形或椭圆柱形或球形等，本申请对此并不做限定，具体视所述被夹持端的形状而定。

另外，本申请实施例还提供了一种光纤纤芯移动装置，如图16所示，该光纤纤芯移动装置包括上述任一实施例所提供的机械手10以及上述任一实施例所提供的光纤纤芯对接元件700，以实现所述光纤纤芯对接元件的自动对接与分离。

综上所述，本申请实施例所提供的机械手包括：夹持元件、第一动力组件和第二动力组件，其中，所述夹持元件用于夹持所述光纤纤芯对接元件，以在所述第一动力组件的作用下，带动所述光纤纤芯对接元件在第二方向上运动，所述第二动力组件用于在所述夹持元件位于所述光纤纤芯对接元件的夹持位置时，对所述夹持元件的夹持状态(即第二状态)进行固定，以使得所述第一动力组件带动所述夹持元件运动时，所述夹持元件可以夹持着所述光纤纤芯对接元件一起运动，而不会存在所述光纤纤芯对接元件从所述夹持元件中脱落的现象。

在本申请实施例中，所述夹持元件包括第一夹持元件和第二夹持元件，所述第一夹持元件具有第一夹持端，所述第二夹持元件具有第二夹持端，所述第一夹持端和所述第二夹持端组成所述夹持元件的夹持端，其中，在所述第一状态下，所述第一夹持端与所述第二夹持端之间的距离大于所述光纤纤芯对接元件的被夹持端沿夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端可以从所述光纤纤芯对接元件的被夹持端的顶端，经过所述光纤纤芯对接元件的被夹持端，到达所述光纤线芯对接元件的被夹持位置。在所述第二状态下，所述第一夹持端和所述第二夹持端之间的距离小于所述夹持端延夹持方向的最大尺寸，以使得所述夹持元件的夹持端到达所述光纤纤芯对接元件被夹持端的夹持位置，并利用所述第二动力组件对所述夹持元件的第二状态进行固定后，所述夹持元件的夹持端可以夹持住所述光纤纤芯对接元件的被夹持端。

由上可知，本申请实施例所提供的机械手可以自动实现与所述光纤纤芯对接元件的夹持与分离，在所述机械手与所述光纤纤芯对接元件处于夹持状态时，可以自动带动所述光纤纤芯对接元件沿第二方向运动，实现所述光纤纤芯对接元件的自动对接与分离。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。