一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器

本发明涉及机器人的，特别是涉及一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器。

背景技术：

1、机器人技术是当前技术发展的重要趋势之一，机器人替代人工开展各项工作要依靠机器人的夹持器。机器人的夹持器被广泛运用于生产制造加工、物料运输、以及日常生活中的抓取分拣任务，在典型的机器人加工工艺中，也均需通过夹持器装夹定位和分拣搬运工件。多种类规格产品在一个生产线或者工作站生产，随之而来的问题就是机械手的自适应问题，通常采用适应性较高的夹持器，其能够实现平行夹持和包络夹持模式，使其不仅能轻松抓取形状规则的物体同时能抓取形状不规则的物体。此类夹持器通常需要在夹持件上设置传感器以检测控制相应的夹持力，在实际工作中由于的传感器存在，难以根据零件种类不同快速更换不同夹持件，对夹持件的维护操作要求也很高。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器。

2、本发明提供一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，包括：

3、包括固定架、驱动机构和夹持机构，所述夹持机构包括均为对称设置的两个柔性构件、两个连接杆和两个夹持件；

4、所述柔性构件包括以小于90度夹角连接的第一柔性杆和第二柔性杆，所述第一柔性杆的一端铰接于所述固定架，所述第一柔性杆靠近所述第二柔性杆的一侧设置有凹槽，所述凹槽设置有压力传感器，所述第二柔性杆的一端铰接于所述夹持件，所述第二柔性杆靠近所述第一柔性杆的一侧设置有凸起部，所述凸起部用于抵接所述压力传感器，所述连接杆的一端铰接于所述固定架，所述连接杆的另一端铰接于所述夹持件；

5、所述驱动机构分别与两个所述柔性构件铰接，所述驱动机构通过驱动所述柔性构件运动，实现两个夹持件对物体进行自适应夹持或张开运动。

6、所述夹持件包括相互连接的铰接部和夹持部，所述铰接部分别与所述第二柔性杆和所述连接杆铰接，所述夹持部设置有第一夹持面，所述连接杆靠近所述第一夹持面的一侧设置有第二夹持面。

7、作为上述方案的改进，所述铰接部设置有第一镂空槽和第二镂空槽，所述铰接部通过所述第一镂空槽与所述连接杆铰接，所述铰接部通过所述第二镂空槽与第二柔性杆铰接。

8、作为上述方案的改进，所述柔性构件由弹性材料制成，并且所述柔性构件为一体成型构件；所述第二柔性杆设有弹性变形敏感区，所述弹性变形敏感区位于所述凸起部的后方。

9、作为上述方案的改进，所述第一镂空槽和第二镂空槽的两侧槽壁上设有铰接孔，所述连接杆和第二柔性杆的端部通过铰接轴穿入所述铰接孔中进行铰接，铰接轴的端部设有卡簧。

10、作为上述方案的改进，记所述第一镂空槽与所述连接杆的连接点为第一铰接点，所述第二镂空槽与第二柔性杆的连接的为第二铰接点，所述第一柔性杆与固定架的连接点为第三铰接点，所述连接杆与固定架的连接点为第四铰接点；在所述第二夹持面不受外力时，所述第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点依次位于平行四边形的四个顶点上。

11、作为上述方案的改进，所述固定架包括底架和两个固定板，两个所述固定板相对设置于所述底架上，所述第一柔性杆和所述连接杆的均铰接于两个所述固定板之间。

12、作为上述方案的改进，所述驱动机构包括驱动单元、动力单元和传动单元；所述动力单元通过所述传动单元与所述驱动单元连接，所述驱动单元包括驱动横杆以及与驱动横杆相对两端铰接的两个驱动副杆，所述驱动副杆的另一端铰接于所述第一柔性杆和所述第二柔性杆的连接位置。

13、作为上述方案的改进，所述传动单元包括丝杆、丝杆螺母和联轴器；所述驱动横杆与所述丝杆螺母固定连接，所述丝杆螺母套设于所述丝杆上，所述动力单元的输出端通过所述联轴器与所述丝杆的下端相连，所述动力单元驱动所述丝杆转动以带动所述驱动横杆升降；

14、所述动力单元包括底座和设置在所述底座内部的驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器与丝杆的下端相连。

15、作为上述方案的改进，所述固定架固定设置于所述底座上方，所述固定架与所述底座之间设置有导向杆，所述驱动横杆可滑动的套设于所述导向杆。

16、与现有技术相比，本发明的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器的有益效果如下：

17、1、本发明的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器设置有柔性构件，传感器安装在第一柔性杆的凹槽上，夹持时产生的压力通过第二柔性杆的凸起部传递至传感器，与现有传感器安装在夹持件表面直接检测压力相比较，夹持件可以根据需要随时更换以适应不同种类物件的表面形状，无需重新设计传感方案，使夹持器适应性和灵活性更强。

18、2、本发明的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其柔性构件由弹性材料制成并且为一体成型构件，由于连接杆和夹持件为刚性结构件，与柔性构件形成刚柔耦合配合作用，使夹持器在平行夹持或包络夹持工作模式下均能贴合物件表面，稳定夹持物件。

19、3、本发明的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其夹持件的铰接部通过设置第一镂空槽和第二镂空槽分别与连接杆和第二柔性杆铰接，配合铰接轴和卡簧，便于夹持件的安装定位和拆卸，提高生产装配效率。

技术特征：

1.一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：所述柔性构件由弹性材料制成，并且所述柔性构件为一体成型构件；所述第二柔性杆设有弹性变形敏感区，所述弹性变形敏感区位于所述凸起部的后方。

5.根据权利要求3所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：所述第一镂空槽和第二镂空槽的两侧槽壁上设有铰接孔，所述连接杆和第二柔性杆的端部通过铰接轴穿入所述铰接孔中进行铰接，铰接轴的端部设有卡簧。

6.根据权利要求3所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：记所述第一镂空槽与所述连接杆的连接点为第一铰接点，所述第二镂空槽与第二柔性杆的连接的为第二铰接点，所述第一柔性杆与固定架的连接点为第三铰接点，所述连接杆与固定架的连接点为第四铰接点；在所述第二夹持面不受外力时，所述第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点依次位于平行四边形的四个顶点上。

7.根据权利要求1所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种用于装配的欠驱动刚柔耦合夹持器，包括固定架、驱动机构和夹持机构，所述夹持机构包括均为对称设置的两个柔性构件、两个连接杆和两个夹持件；所述柔性构件包括第一柔性杆和第二柔性杆，所述第一柔性杆的一端铰接于所述固定架，所述第一柔性杆设置有凹槽，所述凹槽设置有压力传感器，所述第二柔性杆的一端铰接于所述夹持件，所述第二柔性杆设置有凸起部，所述凸起部用于抵接所述压力传感器，所述连接杆的一端铰接于所述固定架，所述连接杆的另一端铰接于所述夹持件；所述驱动机构分别与两个所述柔性构件铰接，所述驱动机构通过驱动所述柔性构件运动，实现两个夹持件对物体进行自适应夹持或张开运动。该夹持器在夹持时产生的压力通过第二柔性杆的凸起部传递至传感器，与现有传感器安装在夹持件表面直接检测压力相比较，夹持件可以根据需要随时更换以适应不同种类物件的表面形状，无需重新设计传感方案，使夹持器适应性和灵活性更强。

技术研发人员：卢清华,林杰斌,张清华,陈为林,张云志
受保护的技术使用者：佛山科学技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17