一种多用途机械爪

技术领域

本发明属于机械爪技术领域，尤其涉及一种多用途机械爪。

背景技术

随着时代的发展和科技的创新，绿色环保便捷实用的物品越来越受到各行各业的青睐，机械爪便是其中之一。机械爪的应用越来越广泛，列如应用于建筑工程、塔吊、无人机/有人机、和等其他行业领域，能够有效提高工作效率和安全性。

目前普遍认知的机械手爪是由执行机构、驱动系统、控制系统、位置检测装置组成。市面上大部分抓手只有简单的执行机构和驱动系统，其中最典型的是夹持手爪(机构抓取)和吸附手爪(真空或磁力吸取)。

夹持式手爪由手指和驱动机构组成，手指与抓取物体直接接触，分成平移型和回转型。手指的具体结构取决于抓取物品表面的形状、尺寸、抓取部位以及重量。常用指型有平面、圆面、曲面、槽型；夹持方式有外持和内撑；指数有单指、双指、多指。而手爪的驱动机构常见的有滑槽式、连杆式、斜面式、齿轮齿条式、丝杆式、重力式等。常见的驱动系统有电机和气缸。

吸附式手爪主要由吸盘组成，靠负气压或者电磁磁场吸附物品。负气压手爪常用于吸附薄片状、光滑表面、轻小的材料；电磁手爪常用于吸附可磁化金属或表面有网口的物品。

由于不同物品有不同的外形，通常手爪只能抓取特定的或者同一类型的物品，导致抓手的适应性单一，无法灵活应对多变的应用需求。

现有设计由于是一个电机驱动三个手爪，致使每个手指不能独立运动，所有手指都要同步运动且所有手指的运动轨迹具有对称性。所以抓手只能抓取形状比较对称的物体，当抓手抓取的物体形状多变，如半径递增的阶梯状传动轴或者是锥状物体，甚至是螃蟹一类的海产，现有的手指运动方式就无法准确和稳定地抓取物品。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明的第一个方面提供一种多用途机械爪，包括：机械爪上固定座、爪钩、运动平台、连接件、电机、齿轮传动结构、爪钩固定座、连接器A和连接器B；

机械爪上固定座与电机和齿轮传动结构连接，机械爪上固定座用于固定电机和齿轮传动结构；爪钩和运动平台连接，爪钩用于安装在运动平台；运动平台和爪钩连接，运动平台带动爪钩完成张开和闭和；电机和齿轮传动结构连接，电机机带齿轮传动结构进行左右转动；齿轮传动结构与运动平台连接；连接件与爪钩和运动平台连接，爪钩固定座与爪钩连接；连接器A与连接器B连接，所述连接器A安装在机械爪上固定座上；所述连接器B安装在机械臂或遥控设备上。

进一步的，所述固定座为圆形壳体，固定座顶面设有连接器A，连接器A为四个环状凸起结构，四个环状凸起结构能够配合安装至机械臂端部。

进一步的，固定座的下表面设有三个圆周阵列式排布的支架，支架为两个平行布设的矩形凸起，支架端部设有安装孔，两个矩形凸起之间设置抓钩固定座的一端，通过安装孔内设置转轴使得抓钩固定座可以绕支架转动设定角度，抓钩固定座的另一端安装在运动平台的输出端。

进一步的，运动平台采用齿轮传动结构，齿轮传动结构包括齿轮和齿条，齿条与齿轮配合，通过齿轮转动从而带动齿条上下移动，齿条的端部安装运动环，运动环的四周铰接连杆的一端，连杆的另一端与抓钩固定座铰接，通过齿轮带动齿条上下移动，进而带动连杆上下移动。

本发明的有益效果是：

本发明采用齿轮传动结构，齿轮传动结构包括齿轮和齿条，齿条与齿轮配合，通过齿轮转动从而带动齿条上下移动，齿条的端部安装运动环，运动环的四周铰接连杆的一端，连杆的另一端与抓钩固定座铰接，通过齿轮带动齿条上下移动，进而带动连杆上下移动，机械爪可设置航空转换连接器，吊钩挂载连接器，通用连接器，齿轮传动机构，5种抓钩拆卸替换结构，能够以适应更为复杂和高效的航空器设备需求，安全可靠、结构简单、安装方便。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的多用途机械爪的第一角度的结构示意图；

图2是本发明的多用途机械爪的内部结构示意图；

图3是本发明的多用途机械爪的第一类抓钩结构示意图；

图4是本发明的多用途机械爪的第二类抓钩示意图；

图5是本发明的多用途机械爪的第三类抓钩示意图；

图6是本发明的多用途机械爪的第四类抓钩示意图；

图7是本发明的多用途机械爪的第五类抓钩示意图；

图8是本发明的多用途机械爪的通用转换器的结构示意图；

图9是本发明的多用途机械爪的航空转换连接器的结构示意图；

图10是本发明的多用途机械爪的吊钩挂载连接器的结构示意图；

其中：100、固定座；200、爪钩；300、运动平台；400、连接件；500、电机；600、爪钩固定座；700、齿轮传动结构；800、连接器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

如图1-图10所示，本实施例提供了一种多用途机械爪，包括机械爪上固定座、爪钩、运动平台、连接件、电机、齿轮传动结构、爪钩固定座、连接器A和连接器B；机械爪上固定座与电机和齿轮传动结构连接，所述机械爪上固定座用于固定电机和齿轮传动结构；爪钩和运动平台连接，所述爪钩用于安装在运动平台；运动平台和爪钩连接，所述运动平台带动爪钩完成张开和闭和；电机和齿轮传动结构连接，所述电机机带齿轮传动结构进行左右转动；齿轮传动结构与运动平台连接，所述齿轮传动结构用于带动运动平台上下移动；连接件与爪钩和运动平台连接，所述连接件用于固定运动平台和爪钩；爪钩固定座与爪钩连接，所述爪钩固定座用于固定爪钩和其他零件的连接；

所述固定座为圆形壳体，固定座顶面设有连接器A，连接器A为四个环状凸起结构，四个环状凸起结构能够配合安装至机械臂端部；固定座的下表面设有三个圆周阵列式排布的支架，支架为两个平行布设的矩形凸起，支架端部设有安装孔，两个矩形凸起之间设置抓钩固定座的一端，通过安装孔内设置转轴使得抓钩固定座可以绕支架转动设定角度，抓钩固定座的另一端安装在运动平台的输出端，运动平台采用齿轮传动结构，齿轮传动结构包括齿轮和齿条，齿条与齿轮配合，通过齿轮转动从而带动齿条上下移动，齿条的端部安装运动环，运动环的四周铰接连杆的一端，连杆的另一端与抓钩固定座铰接，通过齿轮带动齿条上下移动，进而带动连杆上下移动，从而使得抓钩固定座转动，安装在抓钩固定座上的抓钩从而实现抓取动作；其中齿轮可通过机械臂的驱动机构带动转动，例如驱动电机等。

连接器A与连接器B连接，所述连接器A安装在机械爪上固定座上；

连接器B与连接器A连接，所述连接器B安装在机械臂或遥控设备上。

把电机500安装在机械爪上固定台100用四个螺丝固定，把齿轮传动结构700安装在上固定台100并与电机500连接。把三个爪钩200分别安装在三个爪钩固定座600上，用十二个螺丝固定，把六个连接件400分别安装在三个爪钩固定座600两边用六个螺丝固定，把运动平台300安装在机械爪上固定台100中间，齿轮传动结构700与运动平台300连接并用螺丝固定，运动平台300下面和连接件400连接用六个螺丝固定，连接器固定在800和机械爪上固定台100连接。

电机500带动齿轮传动结构700转动，齿轮传动结构700带动运动平台300上下运动，运动平台300带动连接件400上下运动，连接件400带动爪钩固定座600上下运动。舵机线插入控制系统700，以上三个运动合并，控制系统控制舵机臂向下运动爪钩200张开，舵机臂向上运动爪钩200闭合。

机械爪设置航空转换连接器，吊钩挂载连接器，通用连接器，齿轮传动机构，5种抓钩拆卸替换结构。（附图1-2）

（1）航空转换连接器：是保障飞行安全的重要部件。最近，随着航空技术的发展，无人机/有人机转换连接器技术也在逐步提升，以适应更为复杂和高效的航空器设备需求。

（2）吊钩挂载连接器：吊钩挂载连接器是一种用于连接吊钩和绳索或链条的挂载器件。它通常用于吊装、起重或输送物品。它是工业生产和建筑领域中常用的一种设备。

（3）通用连接器：通用连接器是一种通过旋转开关来轻松连接和断开的连接器。它安全可靠、结构简单、安装方便、卡扣牢固。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。