CN103433930A - 一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，舵机一端的输出盘与主U型夹持臂直接连接，另一端与主齿轮通过中螺钉连接，再与主U型夹持臂通过大螺钉以及塑料轴套连接。主U型夹持臂通过中螺钉与右夹持爪连接，通过拆卸中螺钉使主U型夹持臂与右夹持爪的分离，实现夹持爪的更换。舵机与舵机固定架连接，舵机固定架与夹持器外壳连接，夹持器外壳通过固定柱与从U型夹持臂连接，从动齿轮与从U型夹持臂连接，同时与主齿轮啮合，实现传动。本发明的舵机通过输出盘输出力矩，带动主U型夹持臂旋转，继而驱动从U型夹持臂同时旋转，根据夹持爪的形状配合，实现对物件的夹持。本夹持器通过夹持爪的可更换设计，有效提高了夹持器的灵活性与适应性。

Description

一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器

 

技术领域

本发明涉及舵机齿轮式机器人夹持技术，尤其涉及一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器。

背景技术

机器人的夹持器要求夹持器运转时有良好的即时反应能力，并保证有足够的夹持力。同时为了有效夹持不同的夹持物体，而对夹持爪有不同的形状要求。

最传统的方法是夹持爪与夹持臂连成一体，再与齿轮连接进行传动，这种方法虽然结构简单，但由于夹持爪与夹持臂连成一体，导致当夹持对象形状改变时，需要另外一种夹持器，或者更换整个夹持臂，增加了安装的困难，使夹持器的使用灵活性不高。尤其对于面对夹持对象经常改变的机器人，就需要配备多种的夹持器，从而增加了机器人的成本。目前市场上的夹持器大多数无法实现夹持爪和夹持臂的分离，而且夹持对象的形状受到限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术及产品存在的缺点与不足，提供一种结构简单，造价便宜，重量轻，灵活度大，适应性强的可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，舵机一端的输出盘与主U型夹持臂直接连接，另一端与主齿轮通过小螺钉连接，再与主U型夹持臂通过大螺钉以及塑料轴套连接，主U型夹持臂上方通过中螺钉与右夹持爪连接;舵机固定连接在舵机固定架上，所述舵机固定架与夹持器外壳连接，所述夹持器外壳通过固定柱与从U型夹持臂活动连接，从动齿轮与从U型夹持臂连接，同时与主齿轮啮合，从U型夹持臂上方与左夹持爪通过中螺钉连接。舵机通过输出盘输出力矩，带动主U型夹持臂旋转，在主齿轮与从动齿轮的传动下，从U型夹持臂同时旋转，再根据右夹持爪与左夹持爪的形状配合，实现对物件的夹持。

进一步地，输出盘通过小螺钉与主U型夹持臂连接，主U型夹持臂另一端通过小螺钉按圆周分布与主齿轮连接，并通过大螺钉与舵机连接。

进一步地，所述从U型夹持臂与从动齿轮通过小螺钉连接，两个齿轮啮合，当主U型夹持臂旋转同时带动从U型夹持臂旋转。

进一步地，所述主U型夹持臂和从U型夹持臂上均设有螺纹孔，所述左夹持爪和右夹持爪上均设置有与螺纹孔相对应的通孔，所述中螺钉穿过通孔后旋入螺纹孔将右夹持爪固定在主U型夹持臂上。

进一步地，夹持器外壳底部设置有与其他机构相连接的安装孔。

为了便于更换，采用了夹持爪与夹持臂分离的结构。

为了便于更换，采用在夹持臂上设置两个螺纹孔，在夹持爪上设置两个通孔，夹持爪和夹持臂通过通孔用中螺钉固定。

优选的，夹持爪两端部设置夹持爪牙，中间部位设置通孔。

本发明的工作原理：舵机通过输出盘输出力矩，带动主U型夹持臂旋转，在主齿轮与从动齿轮的传动下，从U型夹持臂同时旋转，再根据右夹持爪与左夹持爪的形状配合，实现对物件的夹持。

实际应用时，通过舵机输出力矩，带动主动齿轮，并通过齿轮啮合传动同时带动主从U型夹持臂，实现夹持爪的夹持和张开。夹持器外壳保证了转动过程中两个U型夹持臂转动中心的平行，塑料轴套和固定柱用于固定U型夹持臂与夹持器外壳，保证了转动过程中的紧密性，并有润滑效果。舵机固定架用于连接舵机和夹持器外壳，保证夹持过程中的稳定性。当舵机正转时，两个夹持臂合拢，实现夹持动作，当舵机反转时，两个夹持臂分开，实现张开动作。当夹持爪磨损或者折断，可以针对性地更换夹持爪，减低维修成本。

本发明对于现有技术，有如下的优点及效果：

本发明采用舵机一端的输出盘与主U型夹持臂直接连接，另一端与主齿轮通过小螺钉连接，再与主U型夹持臂通过大螺钉以及塑料轴套连接。主U型夹持臂通过中螺钉与右夹持爪连接。舵机与舵机固定架连接，舵机固定架与夹持器外壳连接，夹持器外壳通过固定柱与从U型夹持臂连接，从动齿轮与从U型夹持臂连接，同时与主齿轮啮合。从U型夹持臂与左夹持爪通过中螺钉连接。具有动作反应及时，夹持爪可以更换，结构简单，造价便宜，降低维护成本，重量轻，灵活度大，适应性强等特点。

   2、本发明的主要构件都通过螺纹连接和齿轮啮合传动，形成一个整体，减少了因零件联接过多而带来的抖动，提供了夹持运动过程中的稳定性。

   3、本发明中的构件之间通过中螺钉连接，使得本发明的拆卸简单，如只要把夹持爪的两个中螺钉卸下，就可以实现夹持爪和夹持臂的分离，达到更换的目的。

   4、本发明的夹持器外壳底部设置有安装孔，便于和机器人其他机构进行连接。

附图说明

图1 夹持器整体结构示意图。

图2 夹持器整体***图。

图3 U型夹持臂与舵机输出盘连接示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明，但其实施方式不限于此。

如图1～3所示，一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，舵机一端的输出盘011与主U型夹持臂020直接连接，另一端主齿轮050通过中螺钉090紧固在舵机上，再与主U型夹持臂020以及塑料套轴060通过中螺钉040紧固。主U型夹持臂020通过中螺钉040与右夹持爪030连接，通过拆卸中螺钉040使主U型夹持臂020与右夹持爪030的分离，实现夹持爪的更换。舵机010与舵机固定架070连接，舵机固定架070与夹持器外壳080连接，夹持器外壳080通过固定柱061与从U型夹持臂021连接，从动齿轮051与从U型夹持臂021连接，同时与主齿轮050啮合，实现传动。从U型夹持臂021与左夹持爪031的实现方式与主U型夹持臂020连接及右夹持爪030的实现方式类似。舵机010通过输出盘011输出力矩，带动主U型夹持臂020旋转，在主齿轮050与从动齿轮051的传动下，从U型夹持臂021同时旋转，再根据右夹持爪030与左夹持爪031的形状配合，实现对物件的夹持。

本实施例中，右夹持爪030及左夹持爪031可以用于夹持圆棒状物体，也适用于沿圆杆攀爬的机器人，同时也可以根据实际不同的需要设计成不同的形状，适用不同夹持对象的需要。

本实施例中，主U型夹持臂020和从U型夹持臂021都在中间设置两个螺纹孔，便于安装和拆卸右夹持爪030及左夹持爪031。

本实施例中，主U型夹持臂020和从U型夹持臂021一端各安装有主齿轮050和从动齿轮051，主齿轮050固定于舵机010，从动齿轮051固定于夹持器外壳080，两个齿轮通过啮合传动，实现主U型夹持臂020和从U型夹持臂021的同时动作。

本实例中，夹持器外壳080底部开有一些通孔，可将夹持器作为一个动能元件便捷地连接到其他部件上。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，其特征在于：舵机(010)一端的输出盘(011)与主U型夹持臂(020)直接连接，另一端与主齿轮(050)通过小螺钉(090)连接，再与主U型夹持臂通(020)过大螺钉(100)以及塑料轴套(060)连接，主U型夹持臂(020)上方通过中螺钉(040)与右夹持爪(030)连接;舵机(010)固定连接在舵机固定架(070)上，所述舵机固定架(070)与夹持器外壳(080)连接，所述夹持器外壳(080)通过固定柱(061)与从U型夹持臂(021)活动连接，从动齿轮(051)与从U型夹持臂(021)连接，同时与主齿轮(050)啮合,从U型夹持臂(021)上方与左夹持爪(031)通过中螺钉(040)连接。

2.根据权利要求1所述的一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，其特征在于：输出盘(011)通过小螺钉(090)与主U型夹持臂(020)连接，主U型夹持臂(020)另一端通过小螺钉(090)按圆周分布与主齿轮(050)连接，并通过大螺钉(100)与舵机(010)连接。

3.根据权利要求2所述的一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，其特征在于：所述从U型夹持臂(021)与从动齿轮(051)通过小螺钉(090)连接，两个齿轮啮合，当主U型夹持臂(020)旋转同时带动从U型夹持臂(021)旋转。

4.根据权利要求3所述的一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，其特征在于：所述主U型夹持臂(020)和从U型夹持臂(021)上均设有螺纹孔，所述左夹持爪(031)和右夹持爪(030)上均设置有与螺纹孔相对应的通孔，所述中螺钉(040)穿过通孔后旋入螺纹孔将右夹持爪(030)固定在主U型夹持臂(020)上、将左夹持爪(031)固定在从U型夹持臂(021)上。

5.根据权利要求4所述的一种可更换夹持爪的舵机齿轮式夹持器，其特征在于：夹持器外壳(080)底部设置有与其他机构相连接的安装孔。

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