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专利号: 2020104396802
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种机械爪,其特征在于,包括旋转驱动装置(1)和多个手指(2),所述旋转驱动装置(1)用以安装在机械臂的末端,且所述旋转驱动装置(1)具有竖向分布的驱动轴(11),多个手指(2)均竖向设置且沿所述驱动轴(11)的周向间隔均匀分布在其上方,所述驱动轴(11)上设有旋转传动装置(3),多个所述手指(2)的下端分别与所述旋转传动装置(3)转动连接,所述旋转驱动装置(1)的驱动轴(11)用以通过所述旋转传动装置(3)带动多个所述手指(2)以所述驱动轴(11)为中心水平转动,每个手指(2)的上端可分别转动并远离所述驱动轴(11)的上方以使述机械爪张开,或靠近所述驱动轴(11)的上方以使机械爪收拢。

2.根据权利要求1所述的机械爪,其特征在于,每个所述手指(2)分别包括多个关节(21)和多个电动伸缩件(22),多个所述关节(21)和多个所述电动伸缩件(22)一一对应,多个所述关节(21)均竖向设置并由上至下依次分布,任意相邻的两个所述关节(21)相互靠近的一端相互转动连接,多个位于最下方的所述关节(21)下端分别与所述旋转传动装置(3)转动连接,每个所述电动伸缩件(22)分别转动安装在对应所述关节(21)背离所述旋转驱动装置(1)的一侧,且其伸缩端竖直向下并与其相邻的所述关节(21)转动连接,位于最下方的所述电动伸缩件(22)的伸缩端与所述旋转驱动装置(1)转动连接,每个所述电动伸缩件(22)的伸缩端可伸长以驱动对应所述关节(21)转动并靠近所述旋转驱动装置(1),或缩短以驱动对应所述关节(21)转动并远离所述旋转驱动装置(1)。

3.根据权利要求2所述的机械爪,其特征在于,所述旋转传动装置(3)包括齿轮环(31)、旋转传动轴承(32)和多个圆齿轮(33),多个所述圆齿轮(33)与多个所述手指(2)一一对应,所述旋转传动轴承(32)同轴安装在所述驱动轴(11)上,且所述旋转传动轴承(32)的外周设有多个沿其周向间隔均匀分布的凸耳,多个所述凸耳与多个所述圆齿轮(33)一一对应,多个所述圆齿轮(33)分别水平并可转动的安装在对应所述凸耳上,位于最下方的所述关节(21)的下端分别与对应所述圆齿轮(33)转动连接,所述齿轮环(31)同轴固定安装在所述驱动轴(11)上靠近所述旋转传动轴承(32)的位置,且与多个所述圆齿轮(33)啮合,所述旋转驱动装置(1)的驱动轴(11)驱动所述齿轮环(31)带动多个所述圆齿轮(33)和多个所述手指(2)同步转动。

4.根据权利要求2或3所述的机械爪,其特征在于,每个所述手指(2)中的至少一个所述关节(21)靠近所述旋转驱动装置(1)一侧设有吸盘(23),且所述吸盘(23)的喇叭口朝向所述驱动装置驱动端的上方,所述吸盘(23)的另一端穿过所述关节(21)并与气动装置的气口连接。

5.根据权利要求2或3所述的机械爪,其特征在于,还包括升降传动装置(4),所述升降传动装置(4)安装在所述旋转驱动装置(1)上并位于多个所述手指(2)的下方,且所述升降传动装置(4)的驱动端上安装有与所述驱动轴(11)同轴分布的升降传动轴承(41),位于最下方的所述电动伸缩件(22)伸缩端的下端分别与所述升降传动轴承(41)转动连接,在外力作用下,所述升降传动装置(4)的驱动端可驱动位于最下方的多个所述电动伸缩件(22)的伸缩端同步升降,以带动每个位于最下方的所述关节(21)的下端同步移动并靠近或远离所述旋转驱动装置(1)。

6.根据权利要求5所述的机械爪,其特征在于,所述升降传动装置(4)包括环形筒(42)和转动环(43),所述环形筒(42)竖向并可转动的安装在所述旋转驱动装置(1)上且与所述驱动轴(11)同轴分布,所述环形筒(42)位于多个手指(2)的下方,所述环形筒(42)的外侧壁设有连续的外螺纹,所述转动环(43)的内壁设有与所述环形筒(42)配合的内螺纹,所述转动环(43)旋合在所述环形筒(42)外,且所述转动环(43)构成所述升降传动装置(4)的驱动端,所述升降传动轴承(41)同轴安装所述转动环(43)上,在外力作用下,转动所述环形筒(42),所述转动环(43)沿所述环形筒(42)的轴向升降。

7.一种机械手,其特征在于,包括机械臂(5)和如权利要求5或6所述的机械爪,所述机械臂(5)的末端具有一末端轴(51),所述升降传动装置(4)安装在所述末端轴(51)上,且所述升降传动轴承(41)与所述末端轴(51)同轴分布,所述末端轴(51)用以驱动对应所述升降传动装置(4)的驱动端带动其上的所述转动环(43)升降,所述机械臂(5)用以驱动所述机械手移动以拿取物品。

8.一种搬运机器人,其特征在于,包括行走装置(6)、置物槽(7)和两个如权利要求7所述的机械手,所述置物槽(7)和两个所述机械手均安装在行走装置(6)上,且所述置物槽(7)的槽口朝上,两个所述机械手沿左右方向间隔分布,所述行走装置(6)用以带动其上的所述置物槽(7)和所述机械手同步移动,所述机械臂(5)用以驱动所述机械手拿取待搬运的物品并放在所述置物槽(7)内,或拿取置物槽(7)内的物品放置在指定位置。

9.根据权利要求8所述的搬运机器人,其特征在于,所述行走装置(6)包括安装架(61)、两组轮子(62)和两个驱动组件(63),所述安装架(61)为内部中空的方体形盒体结构,两组所述轮子(62)对称安装在所述安装架(61)的左右两侧,且两个所述驱动组件(63)均安装在所述安装架(61)内,并分别与两组所述轮子(62)传动连接,所述机械臂(5)和所述置物槽(7)均安装在所述安装架(61)的上端,两个所述驱动组件(63)分别用以驱动两组所述轮子(62)转动并带动所述安装架(61)和其上的所述置物槽(7)、机械手和机械臂(5)同步移动。

10.一种搬运系统,其特征在于,包括货架、控制器、视觉相机装置、智能相机以及如权利要求8或9所述的搬运机器人,所述视觉相机装置、智能相机、旋转驱动装置、机械臂、电动伸缩件和所述行走装置(6)分别与所述控制器电性连接,所述智能相机和所述视觉相机装置均安装在所述安装架(61)上,所述视觉相机装置用以获取对待搬运物品的三维图像并发送信号至所述控制器,所述控制器分别发送信号至所述机械臂(5)和机械手,所述机械手张开,所述机械臂(5)驱动所述机械爪移动至靠近待搬运物品,所述控制器再发送信号至所述电动伸缩件和所述旋转驱动装置,所述机械爪收拢并抓取待搬运物品,所述智能相机用于采集待搬运物品的图片信息并发送信号至所述控制器,所述控制器发送信号至所述行走装置(6),所述行走装置(6)驱动所述置物槽(7)、机械臂(5)和机械手移动靠近目标货架,所述智能相机获取目标货架的图片信息至所述控制器,所述控制器发送信号至所述机械臂,所述机械臂(5)驱动所述机械手移动并将待搬运物品放置在目标位置,所述控制器发送信号至所述机械手,所述机械手张开以完成物品的搬运。