CN101085525A - 基于步进电机的机械手手爪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于步进电机的机械手手爪，属于智能技术领域。其包括电机、连接套筒、手指底板和手爪装置，电机通过连接套筒与手指底板连接，手爪装置铰接于手指底板上，电机通过丝杠与手爪装置连接。从步进电机的尾部看，当步进电机以顺时针方向旋转时，通过联轴器带动丝杠顺时针旋转。由于丝杠丝母均采用右旋形式，丝母又被限制了旋转方向的自由度，故丝母向下移动，带动手爪推板向下运动，经变异的曲柄滑块机构后带动手指向外张开；同理，当步进电机以逆时针方向旋转时，手指就夹紧。本发明具有结构简单、造价低、体积小、灵活性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能技术领域，基于步进电机的机械手手爪，具体地说是以总用步进电机驱动变异的曲柄滑块机构从而驱动手爪运动的机械手手爪。
背景技术
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。机械手的是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手爪是机械手的关键部件，其灵活性、准确性在很大程度上决定了机械手的灵活性、准确性。因此，设计出体积小、灵活性好、准确性高的机械手爪势在必行。但是目前市场上的机械手爪结构复杂，价格较贵。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、造价低、体积小、灵活性强的基于步进电机的机械手手爪。
本发明是通过以下技术实现的：
一种基于步进电机的机械手手爪，包括电机、连接套筒、手指底板和手爪装置，电机通过连接套筒与手指底板连接，手爪装置铰接于手指底板上，电机通过丝杠与手爪装置连接。
所述的电机是步进电机，步进电机输出端设有固定板，连接套筒一端固定于固定板上，另一端固定连接于手指底板上。
所述的步进电机输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠穿过设于手指底板上的丝母与手爪装置连接。
所述的丝母与手指底板采用键连接。
所述的手爪装置包括手爪推板、手指底板、连接板、手指和手指转轴，手指上端通过连接板和手指转轴A与手爪推板铰接，手爪推板与丝杠连接，手指中部通过手指转轴B与手指底板铰接。
所述的手指左右对称的设于手爪推板两侧。
本发明采用步进电机直接驱动丝杠，将丝母限制一个方向的自由度的方法，从而将步进电机的旋转运动直接转化为丝母的直线运动。将丝母的直线运动传递给手爪推板。左右两个手指、手指转轴A、手爪转轴B、连接板、手爪推板组成两个变异的曲柄滑块机构，手指相当于曲柄，手爪推板相当于滑块，滑块提供动力，从而带动手指的旋转。由于两套变异的曲柄滑块机构的动力均来自同一个手爪推板，故两个手指的运动是完全一致的。该变异的曲柄滑块机构固定在手指底板上，手指底板的作用有三个，一为固定手指所用，二同丝母一起作用可以将丝杠的旋转运动转化为丝母的直线运动，三是起到限制手爪推板位置的作用，从而防止丝杠与丝母的拖扣。本发明具有结构简单、造价低、体积小、灵活性强等优点。
附图说明
附图为本发明的结构原理示意图。
其中，1、手指，2、手指转轴B，3、手指底板，4、连接板，5、手指转轴A，6、电机连接套筒，7、步进电机固定板，8、步进电机，9、联轴器，10、丝杠，11、丝母，12、手爪推板。
具体实施方式
实施例：附图中，步进电机8通过电机连接套筒6与手指底板3连接，手爪装置铰接于手指底板3上，步进电机6通过丝杠10与手爪装置连接。手爪装置包括手爪推板12、手指底板3、连接板4、手指1和手指转轴，手指1上端通过连接板4和手指转轴A5与手爪推板12铰接，手指1左右对称的设于手爪推板12两侧。手爪推板12与丝杠10连接，手指1中部通过手指转轴B2与手指底板3铰接。
步进电机8输出端设有步进电机固定板7，电机连接套筒6一端固定于步进电机固定板7上，另一端固定连接于手指底板3上。
步进电机8输出轴通过联轴器9与丝杠10连接，丝杠10穿过设于手指底板3上的丝母11与手爪装置连接，丝母11与手指底板3采用键连接。
从步进电机的尾部看，当步进电机以顺时针方向旋转时，通过联轴器9带动丝杠10顺时针旋转。由于丝杠10丝母11均采用右旋形式，丝母11又被限制了旋转方向的自由度，故丝母11向下移动，带动手爪推板12向下运动，经变异的曲柄滑块机构后带动手指1向外张开；同理，当步进电机以逆时针方向旋转时，手指1就夹紧。
Claims (6)
1.一种基于步进电机的机械手手爪，包括电机、连接套筒、手指底板和手爪装置，其特征在于：电机通过连接套筒与手指底板连接，手爪装置铰接于手指底板上，电机通过丝杠与手爪装置连接。
2.根据权利要求书1所述的基于步进电机的机械手手爪，其特征在于，所述的电机是步进电机，步进电机输出端设有固定板，连接套筒一端固定于固定板上，另一端固定连接于手指底板上。
3.根据权利要求书1或2所述的基于步进电机的机械手手爪，其特征在于，所述的步进电机输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠穿过设于手指底板上的丝母与手爪装置连接。
4.根据权利要求书3所述的基于步进电机的机械手手爪，其特征在于，所述的丝母与手指底板采用键连接。
5.根据权利要求书1所述的基于步进电机的机械手手爪，其特征在于，所述的手爪装置包括手爪推板、手指底板、连接板、手指和手指转轴，手指上端通过连接板和手指转轴A与手爪推板铰接，手爪推板与丝杠连接，手指中部通过手指转轴B与手指底板铰接。
6.根据权利要求书5所述的基于步进电机的机械手手爪，其特征在于，所述的手指左右对称的设于手爪推板两侧。
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