圆弧滑杆通用抓持装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109877855A(43)申请公布日2019.06.14(21)申请号201910120478.0(22)申请日2019.02.18(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人梁博张文增(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称圆弧滑杆通用抓持装置(57)摘要圆弧滑杆通用抓持装置，属于机器人手技术领域，包括基座、驱动器、传动机构和多个杆群组件。杆群组件包括辅助轴和多个滑杆单元。滑杆单元包括圆弧滑杆、主簧件、腱绳和绕线筒。该装置实现了自适应抓取功能。该装置利用圆弧滑杆在滑槽中滑动伸出接触物体，并利用主簧件适应相应的圆弧滑杆的不同伸出位置，达到自适应抓取功能——可以抓取不同形状、尺寸的物体；该装置结构简单、成本低；抓取物体时接触点多，接触点分布在所抓物体的周围，抓取稳定；该装置抓取物体时，驱动器通过传动机构、腱绳放松所有圆弧滑杆，圆弧滑杆从相对的多个侧面去抓取物体，因此无需工作台支撑物体。CN109877855ACN109877855A权利要求书1/1页1.一种圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：包括基座、驱动器、传动机构和M个杆群组件；所述基座中对应每个杆群组件设有M组滑槽，所述滑槽呈圆弧形；每个杆群组件包括辅助轴和K个滑杆单元；所述滑杆单元包括圆弧滑杆、主簧件、腱绳和绕线筒；所述圆弧滑杆是中心线呈圆弧形的杆件，所有圆弧滑杆滑动镶嵌在对应的滑槽中，所有圆弧滑杆的圆弧形中心线的半径分别与对应的滑槽的半径相同；所述主簧件的两端分别连接圆弧滑杆和基座；所述驱动器的输出端与传动机构的输入端相连；所述传动机构的输出端分别与所有辅助轴相连；所述辅助轴套设在基座中；所述绕线筒套固在对应的辅助轴上；所述腱绳两端分别连接绕线筒和圆弧滑杆；其中，M为大于1的自然数，K是大于1的自然数，N为自然数，N等于M与K的乘积。2.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：同一个杆群组件中的所有圆弧滑杆的圆弧形中心线共圆心。3.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：所述滑杆单元还包括辅助簧件；所述辅助簧件的两端分别连接圆弧滑杆和腱绳的上端。4.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：所述主簧件采用拉簧或压簧。5.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：所述辅助簧件采用拉簧。6.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：所述驱动器采用电机、液压缸或气缸。7.如权利要求1所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：杆件是刚性杆或可弯曲的柔性杆。8.如权利要求2所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：不同的杆群组件中的圆弧滑杆的圆弧形中心线共圆心。9.如权利要求8所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：所述传动机构包括减速器、过渡齿轮、中间轴、中间齿轮和Q个辅助齿轮；所述驱动器的输出端与减速器的输入轴相连；所述过渡齿轮套固在减速器的输出轴上；所述过渡齿轮与一个辅助齿轮啮合；所有辅助齿轮套固在对应的辅助轴上；所述中间齿轮分别与所有辅助齿轮啮合；所述中间齿轮套固在中间轴上；所述中间轴套设在基座中；所述中间轴与所有辅助轴的中心线平行；圆弧滑杆的圆弧形中心线的圆心在中间轴的中心线上；其中，Q为自然数，Q等于辅助轴的个数。10.如权利要求2所述的圆弧滑杆通用抓持装置，其特征在于：不同的杆群组件中的圆弧滑杆的弧形中心线所在的平面相互平行。2CN109877855A说明书1/5页圆弧滑杆通用抓持装置技术领域[0001]本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种圆弧滑杆通用抓持装置的结构设计。背景技术[0002]世界技术不断进步，机器人是其中最重要的发展趋势。研制机器人替代人工来达到高效生产的目的是人们长期以来的愿望。机器人能够抓取物体并进行移动搬运和加工等工作，大大减轻了人工需求，也提高了产品一致性。面对越来越多的需求，机器人工作场景变得更加多变和复杂，机器人抓取不同物体的需求在增加。机器人手是抓取物体的机器人部件，需要具有更高的抓取稳定性，不断扩大抓取物体的范围，同时要求抓持器具有结构简单、制造成本低和维护使用方便等特点。[0003]1985年，英国帝国理工大学研究人员设计了一种具有广泛抓取能力的通用抓持装置——Omnigripper(PeterB.Scott.The“Omnigripper”:aformofrobotuniversalgripper.Robotica,1985,vol.3,no.3,pp:153-158)，通过两组阵列布置的直线滑杆群组，滑杆上下直线式被动滑动，抓取物