并联连杆液压式石子抓取用机械手爪

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及并联连杆液压式石子抓取用机械手爪。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，机器人技术已经成为当今世界各国都普遍重视的高新技术，在工业生产、海洋开发、太空开发、国防军事等众多领域得到了广泛发展和应用。高性能的末端执行器能够为机器人提供更加精准且稳定的抓取能力，扩展了机器人的应用领域。手爪分为专用型和通用型两类。通用型手爪多为多指灵巧手，这类手爪的每个关节一般可独立控制，但是由于采用了大量的串联关节，导致驱动元件多、控制策略复杂、可靠性相对较差。专用型手爪制造简单、易于控制、抓取力较大，但只针对特定对象而设计，驱动方式大多是气压驱动，适用于手爪张开和闭合应用较多的场合；但是气动模式，由于气动并不适用于采集大型物品。

机械爪在抓取不同尺寸石头时需要张开不同角度对其进行抓取，在移动过程中需要合拢至不同角度才能将其抓紧，因此需要设计一款能够便于调节松开、合拢角度的机械手；同时在抓取石头时，会抓取部分泥沙以及尺寸不达标的小石子，后期需要继续筛选，费工费时。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了并联连杆液压式石子抓取用机械手爪。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

并联连杆液压式石子抓取用机械手爪，包括第一固定件、第二固定件、第二驱动件以及数量至少为两个的抓取机构，每个所述抓取机构包括角度调节杆、第一驱动件、角度控制杆以及铲斗；

所述第一固定件与第二固定件通过连接柱固定连接，所述角度调节杆、第一驱动件的两端分别与第二固定件、铲斗的不同部位连接，形成第一个四边形角度可调节结构；

所述第二驱动件设置在第二固定件上，所述角度控制杆的两端分别与角度调节杆的中部以及第二驱动件连接，所述第二固定件、第二驱动件、角度调节杆以及角度控制杆形成第二个四边形角度可调节结构；

通过第一驱动件伸缩，使第一个四边形角度可调节结构发生形变，铲斗作出松开或合拢动作；通过第二驱动件驱动角度控制杆伸缩，控制第二个四边形角度可调节结构发生形变，第一个四边形角度可调节结构随之形变，调节铲斗的角度。

作为上述技术方案的改进，所述第一驱动件与第二驱动件采用液压杆。

作为上述技术方案的改进，所述第二驱动件与角度控制杆之间设置有调节杆，所述调节杆包括第一螺纹连接杆与第二螺纹连接杆，所述第一螺纹连接杆与第二螺纹连接杆通过螺纹连接并调节第二驱动件与角度控制杆之间的间距，控制角度控制杆与第二驱动件之间的夹角范围。

作为上述技术方案的改进，所述角度调节杆采用L形杆，所述角度调节杆的拐角处与第二固定件转动连接，所述角度调节杆的一个端部与第一驱动件转动连接，另一个端部与铲斗转动连接。

作为上述技术方案的改进，所述第二固定件上设置有数量与抓取机构相等的第三固定件，所述第三固定件一端与第二固定件固定连接，另一端与角度调节杆转动连接。

作为上述技术方案的改进，所述铲斗包括固定臂与斗体，所述固定臂与角度调节杆、第一驱动件转动连接，所述斗体与固定臂连接。

作为上述技术方案的改进，所述斗体设置有若干个筛孔。

作为上述技术方案的改进，所述斗体通过若干个弹性件与固定臂连接。

作为上述技术方案的改进，所述斗体通过扭簧与固定臂转动连接。

本发明的有益效果：通过第一固定件将机械手爪固定，通过第二固定件固定抓取机构，通过第一驱动件伸缩，使第一个四边形角度可调节结构发生形变，铲斗作出松开或合拢动作；数量至少为两个的抓取机构同时对石头进行抓取；通过第二驱动件驱动角度控制杆伸缩，控制第二个四边形角度可调节结构发生形变，第一个四边形角度可调节结构随之形变，调节铲斗的角度，可以控制抓取机构张开的最大角度以及抓取机构抓取石头时所能够合拢的最小角度；从而适应抓取不同大小石头时所需要的张开和合拢程度。

附图说明

图1为本发明实施例所述并联连杆液压式石子抓取用机械手爪松开时的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述并联连杆液压式石子抓取用机械手爪松开时的主视结构示意图；

图3为本发明实施例所述并联连杆液压式石子抓取用机械手爪合拢时的立体结构示意图；

图4为本发明实施例所述并联连杆液压式石子抓取用机械手爪合拢时的主视结构示意图；

1第一固定件；2连接柱；3第二固定件；4第三固定件；5第一驱动件；6角度调节杆；12铲斗；121固定臂；122斗体；13第二驱动件；15角度控制杆；16第一螺纹连接杆；17第二螺纹连接杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例

如图1-图4所示，本实施例所述并联连杆液压式石子抓取用机械手爪，包括第一固定件1、第二固定件3、第二驱动件13以及数量至少为两个的抓取机构，每个所述抓取机构包括角度调节杆6、第一驱动件5、角度控制杆15以及铲斗12；

所述第一固定件1与第二固定件3通过连接柱2固定连接，所述角度调节杆6、第一驱动件5的两端分别与第二固定件3、铲斗12的不同部位连接，形成第一个四边形角度可调节结构；

所述第二驱动件13设置在第二固定件3上，所述角度控制杆15的两端分别与角度调节杆6的中部以及第二驱动件13连接，所述第二固定件3、第二驱动件13、角度调节杆6以及角度控制杆15形成第二个四边形角度可调节结构；

通过第一驱动件5伸缩，使第一个四边形角度可调节结构发生形变，铲斗12作出松开或合拢动作；通过第二驱动件13驱动角度控制杆15伸缩，控制第二个四边形角度可调节结构发生形变，第一个四边形角度可调节结构随之形变，调节铲斗12的角度。

通过第一固定件1将机械手爪固定，通过第二固定件3固定抓取机构，通过第一驱动件5伸缩，使第一个四边形角度可调节结构发生形变，铲斗12作出松开或合拢动作；数量至少为两个的抓取机构同时对石头进行抓取；通过第二驱动件13驱动角度控制杆15伸缩，控制第二个四边形角度可调节结构发生形变，第一个四边形角度可调节结构随之形变，调节铲斗12的角度，可以控制抓取机构张开的最大角度以及抓取机构抓取石头时所能够合拢的最小角度；从而适应抓取不同大小石头时所需要的张开和合拢程度。

所述第一驱动件5与第二驱动件13采用液压杆，通过液压方式驱动，可以抓取大石头，减少手爪重量，不采用气动方式驱动，气动方式虽然对于环境污染较小，但是力矩较小，不能够承载大物体的抓取重量。

所述第二驱动件13与角度控制杆15之间设置有调节杆，所述调节杆包括第一螺纹连接杆16与第二螺纹连接杆17，所述第一螺纹连接杆16与第二螺纹连接杆17通过螺纹连接并调节第二驱动件13与角度控制杆15之间的间距，控制角度控制杆15与第二驱动件13之间的夹角范围。

通过转动第一螺纹连接杆16与第二螺纹连接杆17，使其伸缩，从而调节第二驱动件13与角度控制杆15之间的间距，控制角度控制杆15与第二驱动件13之间的夹角范围，进一步增大铲斗12的张开合拢角度。

所述角度调节杆6采用L形杆，所述角度调节杆6的拐角处与第二固定件3转动连接，所述角度调节杆6的一个端部与第一驱动件5转动连接，另一个端部与铲斗12转动连接。

使得第一个四边形角度可调节结构的其中一个角固定，提高其稳定性的同时又不影响其形变进行角度调节。

所述第二固定件3上设置有数量与抓取机构相等的第三固定件4，所述第三固定件4一端与第二固定件3固定连接，另一端与角度调节杆6转动连接。

通过第三固定件4对第二固定件3与角度调节杆6之间进行连接，既能够方便组装拆卸维修，又能够便于调节角度调节杆6在第二固定件3上的连接位置。

所述铲斗12包括固定臂121与斗体122，所述固定臂121与角度调节杆6、第一驱动件5转动连接，所述斗体122与固定臂121连接。

所述斗体122设置有若干个筛孔，在抓取石头时，将小石头以及泥沙筛选掉，减轻重量以及减少后续筛选工序。

所述斗体122通过若干个弹性件与固定臂121连接；使得在抓取石头后的运输过程中，会不断振动，便于筛选小石子与泥沙。

所述斗体122通过扭簧与固定臂121转动连接；使得斗体122在一定角度内绕扭簧转动振动，使得斗体122内泥沙和小石子不断在晃动中被筛下。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。