CN203510219U - 差动齿轮传动式自适应机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种差动齿轮传动式自适应机械手，包括执行机构和驱动系统；所述执行机构包括机架、上手指和下手指；所述驱动系统固定设置于机架底部；所述驱动系统的输出端与行星齿轮架固接，所述行星齿轮架上设置的行星齿轮一侧与换向齿条连接，另一侧与下执行齿条连接；所述上执行齿条与惰轮啮合；所述惰轮设置于惰轮轴上，惰轮轴与机架固定连接；所述下手指末端通过滑轨与机架滑动配合连接；所述下手指的下执行齿条与行星齿轮啮合；所述下手指上滑动连接有的换向齿条一齿牙侧与惰轮啮合，另一齿牙侧与行星齿轮啮合。本实用新型结构紧凑，抓取可靠，对被抓取目的物的形状和位置偏差具有自适应功能，适用于在各类自动化装备上配置应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化机械手，具体为一种差动齿轮传动式自适应机械手。
背景技术
机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动化机械装置。
机械手一般由执行机构、驱动机构、控制系统及位置检测装置组成，按驱动方式一般可分为液压式、气动式、电动式、机械式等。在以往的设计中，机械手运动机构的特点是在抓取的过程中，机械手需要相对于被抓持物体进行定位后，两个手指同时向中间夹紧，此类机械手要求控制系统的定位精度高，且被抓取物体形状、尺寸和定位一致性好。
在很多情况下，被抓取物体的位置和姿态不易改变，机械手与被抓持物体相对位置不易精确定位。这就要求一个手指在接触到物体后，保持不动，而另一个手指继续接近物体，两个手指都接触到物体后再进行夹实。上述机械手显然无法满足这一要求。
实用新型内容
为了克服现有设计的不足，本实用新型的目的在于提出一种具有自适应功能的差动齿轮传动式自适应机械手，即能够适应物体位置及外形的变化机械手。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种差动齿轮传动式自适应机械手，包括执行机构和驱动系统；所述执行机构包括机架、上手指和下手指；所述驱动系统固定设置于机架底部；所述驱动系统的输出端与行星齿轮架固接，所述行星齿轮架上通过行星齿轮轴设置有行星齿轮，所述行星齿轮一侧与换向齿条连接，另一侧与下执行齿条连接；所述机架上固定设有与上手指滑动配合连接的导轨；所述上手指上固定设有上执行齿条，所述上执行齿条与惰轮啮合；所述惰轮设置于惰轮轴上，惰轮轴与机架固定连接；所述下手指末端通过滑轨与机架滑动配合连接，所述下手指末端内侧还固接有下执行齿条；所述下执行齿条与行星齿轮啮合；所述下手指上滑动连接有换向齿条，所述换向齿条一齿牙侧与惰轮啮合，另一齿牙侧与行星齿轮啮合。
本实用新型的优点：
1、本实用新型确保机械手与被抓取物具有可靠的接触，并不受被抓取物体形状和位置变化的干扰。
2、本实用新型具有自适应定位抓持物体的功能，对控制系统定位精度要求低，适合于各类自动化装备的需求。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的立体结构示意图；
图2为图1中沿X-Z剖切面形成的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图1、2对本实用新型的技术方案作进一步说明：
一种差动齿轮传动式自适应机械手，包括执行机构和驱动系统1；所述执行机构包括机架4、上手指2和下手指3；所述驱动系统1固定设置于机架4底部；所述驱动系统1的输出端13与行星齿轮架7固接，所述行星齿轮架7上通过行星齿轮轴8设置有行星齿轮9，所述行星齿轮9一侧与换向齿条10连接，另一侧与下执行齿条6连接；所述机架4上固定设有与上手指2滑动配合连接的导轨；所述上手指2上固定设有上执行齿条5，所述上执行齿条5与惰轮11啮合；所述惰轮11设置于惰轮轴12上，惰轮轴12与机架4固定连接；所述下手指3末端通过滑轨与机架4滑动配合连接，所述下手指3末端内侧还固接有下执行齿条6；所述下执行齿条6与行星齿轮9啮合；所述下手指3上滑动连接有换向齿条10，所述换向齿条10一齿牙侧与惰轮11啮合，另一齿牙侧与行星齿轮9啮合；所述惰轮11经惰轮轴12铰接于机架4上，绕惰轮轴12转动。
所述行星齿轮9与所述惰轮11分别与换向齿条10的两齿面啮合，形成差动轮组。
所述驱动系统输出端13固连于所述行星齿轮架7，带动行星齿轮架7上下移动，经差动轮组，实现上手指2与下手指3的开闭位移。
所述驱动系统1可为液压式、气动式、电动式、机械式。
所述下手指3的通道内侧壁与换向齿条10滑动配合连接，换向齿条10为双面齿牙结构。
所述下手指3中部开设有供上上执行齿条5及换向齿条10穿过的通道。
所述行星齿轮架7与行星齿轮9间的摩擦力大于换向齿条10与下手指3之间的摩擦力，还大于下执行齿条6与滑轨之间的摩擦力。所述上手指2与所述下手指3在均未触及被抓持物体时，其传动速度同步，运动方向相反。
驱动系统输出端13推动行星齿轮架7上行，行星齿轮9带动下执行齿条6及换向齿条10上行，通过惰轮11带动上执行齿条5下行，即上手指2下行，下手指3上行，实现了对被抓持物体的夹紧（视所抓持物体部位而定）。驱动系统输出端13带动行星齿轮架7下行时，上手指2与下手指3运动相反，实现了对被抓持物体的松开。
所述上手指2在先触及被抓持物体时，因下手指3还未触及，无夹持力，所以被抓持物体不动。所述上手指2在被抓持物体的阻力下不动，上执行齿条5不动，与其啮合的惰轮11及换向齿条10均不动。驱动系统输出端13继续推动行星齿轮架7上行，因换向齿条10不动，故行星齿轮9沿换向齿条10的啮合边绕行星齿轮轴8转动，同时继续带动下执行齿条6上行，直到所述下手指3触及被抓持物体，实现上手指2与下手指3的差动，直到上手指2与下手指3对被抓取物体产生设定的夹持力，实现抓取动作。同理可知，在所述下手指3先触及被抓持物体时，也可实现差动，实现抓取动作。
这种操作过程能确保上述手指与被抓取物具有可靠的接触，并不受被抓取物体形状和位置变化的干扰。
Claims (7)
1.一种差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
包括执行机构和驱动系统（1）；
所述执行机构包括机架（4）、上手指（2）和下手指（3）；
所述驱动系统（1）固定设置于机架（4）底部；
所述驱动系统（1）的输出端（13）与行星齿轮架（7）固接，所述行星齿轮架（7）上通过行星齿轮轴（8）设置有行星齿轮（9），所述行星齿轮（9）一侧与换向齿条（10）连接，另一侧与下执行齿条（6）连接；
所述机架（4）上固定设有与上手指（2）滑动配合连接的导轨；
所述上手指（2）上固定设有上执行齿条（5），所述上执行齿条（5）与惰轮（11）啮合；
所述惰轮（11）设置于惰轮轴（12）上，惰轮轴（12）与机架（4）固定连接；
所述下手指（3）末端通过滑轨与机架（4）滑动配合连接，所述下手指（3）末端内侧还固接有下执行齿条（6）；所述下执行齿条（6）与行星齿轮（9）啮合；
所述下手指（3）上滑动连接有换向齿条（10），所述换向齿条（10）一齿牙侧与惰轮（11）啮合，另一齿牙侧与行星齿轮（9）啮合。
2.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述惰轮（11）经惰轮轴（12）铰接于机架（4）上，绕惰轮轴（12）转动。
3.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述行星齿轮（9）与所述惰轮（11）分别与换向齿条（10）的两齿面啮合，形成差动轮组。
4.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述驱动系统输出端（13）固连于所述行星齿轮架（7），带动行星齿轮架（7）上下移动，经差动轮组，实现上手指（2）与下手指（3）的开闭位移。
5.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述驱动系统（1）可为液压式、气动式、电动式、机械式。
6.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述下手指（3）的通道内侧壁与换向齿条（10）滑动配合连接，换向齿条（10）为双面齿牙结构。
7.按权利要求1所述的差动齿轮传动式自适应机械手，其特征在于：
所述下手指（3）中部开设有供上执行齿条（5）及换向齿条（10）穿过的通道。
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| CN104799982A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-07-29 | 上海交通大学 | 基于连续体差动机构的单电机欠驱动假肢手 |
| CN111805563A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-23 | 安徽大学 | 一种基于连杆差动机构的单驱电动自适应机械手 |
| CN113457355A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-01 | 洛阳万基铝加工有限公司 | 一种板式过滤器滤芯的清灰装置 |
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