灵活型机器爪的柔性机构及其方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010003009.3 (22)申请日 2020.01.02 (71)申请人 金陵科技学院 地址 211100 江苏省南京市江宁区弘景大 道99号 (72)发明人 李广水 (74)专利代理机构 南京泰普专利代理事务所 (普通合伙) 32360 代理人 姜露露 (51)Int.Cl. B25J 15/12(2006.01) (54)发明名称 一种灵活型机器爪的柔性机构及其方法 (57)摘要 本发明公开了一种灵活型机器爪的柔性机 构及其方法， 包括安装座， 所述安装座的底部开 。

2、设有凹槽， 凹槽内滑动安装有安装板， 所述安装 板的底部转动安装有转动块， 转动块的底部安装 有连接座， 所述连接座的底部设有两个夹爪， 所 述安装板上设有两个限制机构， 两个限制机构均 与连接座相配合， 所述安装座上设有推动机构， 推动机构与安装板相配合， 所述推动机构包括电 机和推动板， 所述凹槽的顶部内壁上开设有安装 槽， 电机固定安装于安装槽的顶部内壁上。 本发 明为一种灵活型机器爪的柔性机构， 可以延长夹 爪的夹取行程， 可以对较远的物品进行夹取， 同 时可以对连接座进行固定， 防止连接座在移动时 晃动， 避免夹取的物品掉落。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 110978。

3、042 A 2020.04.10 CN 110978042 A 1.一种灵活型机器爪的柔性机构， 包括安装座 （1） ， 其特征在于： 所述安装座 （1） 的底部 开设有凹槽 （2） ， 凹槽 （2） 内滑动安装有安装板 （3） ， 所述安装板 （3） 的底部转动安装有转动 块 （4） ， 转动块 （4） 的底部安装有连接座 （5） ， 所述连接座 （5） 的底部设有两个夹爪 （6） ， 所述 安装板 （3） 上设有两个限制机构， 两个限制机构均与连接座 （5） 相配合， 所述安装座 （1） 上设 有推动机构， 推动机构与安装板 （3） 相配合。 2.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性。

4、机构， 其特征在于： 所述推动机构包 括电机 （8） 和推动板 （9） ， 所述凹槽 （2） 的顶部内壁上开设有安装槽 （7） ， 电机 （8） 固定安装于 安装槽 （7） 的顶部内壁上， 电机 （8） 的输出轴与推动板 （9） 的顶部固定连接， 推动板 （9） 的底 部与安装板 （3） 的顶部相焊接。 3.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述限制机构包 括滑板 （22） 和卡块 （23） ， 连接座 （5） 的顶部开设有两个卡槽 （24） ， 两个卡块 （23） 分别与两个 卡槽 （24） 相配合， 安装板 （3） 的底部开设有两个滑槽， 两个滑板 （22） 。

5、分别与两个滑槽的侧壁 滑动连接， 两个卡块 （23） 分别固定安装于两个滑板 （22） 的底部。 4.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述安装板 （3） 的顶部固定安装有两个移动板 （11） ， 凹槽 （2） 的顶部内壁上开设有两个移动槽 （10） ， 两个移 动板 （11） 分别与两个移动槽 （10） 的侧壁滑动连接， 两个移动板 （11） 相互远离的一侧均开设 有底部为开口的矩形槽 （12） ， 两个矩形槽 （12） 内均滑动安装有矩形板 （13） ， 两个矩形板 （13） 相互远离的一侧均固定安装有弧形块 （14） ， 两个移动槽 （10） 相互远离的一侧。

6、内壁上均 开设有弧形槽 （15） ， 两个弧形块 （14） 分别与两个弧形槽 （15） 相卡装， 两个矩形板 （13） 相互 靠近的一侧均固定安装有多个第一弹簧 （16） 的一端， 第一弹簧 （16） 的另一端与矩形槽 （12） 的一侧内壁相焊接。 5.根据权利要求4所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 两个矩形槽 （12） 相互靠近的一侧内壁上均开设有底部为开口的转动槽 （17） ， 两个转动槽 （17） 内均转动安装 有螺杆 （18） ， 两个矩形板 （13） 分别与两个螺杆 （18） 螺纹连接， 两个螺杆 （18） 的外侧均套设 有齿轮 （19） ， 两个转动槽 （17） 内。

7、均滑动安装有齿条 （20） ， 两个齿轮 （19） 分别与两个齿条 （20） 相啮合， 两个齿条 （20） 的底部分别与两个滑板 （22） 的顶部相焊接。 6.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述安装板 （3） 上转动安装有转动轴 （21） ， 转动块 （4） 与转动轴 （21） 固定连接， 安装板 （3） 的一侧固定安装 有驱动电机， 驱动电机的输出轴与转动轴 （21） 的一端相焊接。 7.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述转动块 （4） 的底部开设有固定槽 （25） ， 连接座 （5） 的顶部固定安装有固定块 （26） ， 。

8、固定块 （26） 与固定槽 （25） 相卡装， 固定块 （26） 上开设有通孔 （27） ， 转动块 （4） 的两侧均开设有贯穿孔， 转动块 （4） 上活动安装有插销 （28） ， 插销 （28） 的一端穿过贯穿孔和通孔 （27） 并延伸至转动块 （4） 的外 侧。 8.根据权利要求7所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述插销 （28） 的 一端设有斜边， 插销 （28） 的顶部开设有限位槽 （29） ， 转动块 （4） 的一侧滑动安装有梯形块 （30） ， 梯形块 （30） 与限位槽 （29） 相卡装。 9.根据权利要求8所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其特征在于： 所述。

9、梯形块 （30） 的一侧固定安装有挤压块， 转动块 （4） 的一侧开设有挤压槽， 挤压块与矩形槽的侧壁滑动连 权利要求书 1/2 页 2 CN 110978042 A 2 接， 挤压块的顶部固定安装有第二弹簧的一端， 第二弹簧的另一端与矩形槽的顶部内壁固 定连接。 10.根据权利要求1所述的一种灵活型机器爪的柔性机构， 其具体使用方法为： （A1） 、 使用时， 通过驱动电机可以带动转动轴 （21） 转动， 转动轴 （21） 带动转动块 （4） 转 动， 转动块 （4） 带动连接座 （5） 转动， 连接座 （5） 带动两个夹爪 （6） 转动， 从而可以对夹持的角 度进行调整， 通过电机8推动推。

10、动板 （9） 向下移动， 推动板 （9） 带动安装板 （3） 进行移动， 安装 板 （3） 带动转动块 （4） 移动， 转动块 （4） 带动连接座 （5） 移动， 连接座 （5） 带动两个夹爪 （6） 移 动， 可以延长夹取的行程， 可以对较远的物品进行夹取； （A2） 、 安装板 （3） 移动时， 安装板 （3） 还会带动两个移动板11进行移动， 两个移动板 （11） 带动两个弧形块 （14） 与两个弧形槽 （15） 相互挤压， 从而使两个弧形块 （14） 相互靠近脱离两 个弧形槽 （15） ， 两个弧形块 （14） 带动两个矩形板 （13） 相互靠近， 此时多个第一弹簧 （16） 受 到挤。

11、压收缩， 当弧形块 （14） 与弧形槽 （15） 对准时， 通过多个第一弹簧 （16） 可以使矩形板 （13） 带动弧形块 （14） 复位； （A3） 、 当两个矩形板 （13） 移动时， 两个矩形板 （13） 使两个与其螺纹连接的螺杆 （18） 转 动， 两个螺杆 （18） 带动两个齿轮19转动， 两个齿条 （19） 带动两个齿条 （20） 进行移动， 两个齿 条 （20） 带动两个滑板 （22） 进行移动， 两个滑板 （22） 带动两个卡块 （23） 卡进两个卡槽 （24） 内， 对连接座 （5） 进行固定， 防止连接座 （5） 在移动时晃动， 避免夹取的物品掉落； （A4） 、 本发明可。

12、以延长夹爪 （6） 的夹取行程， 可以对较远的物品进行夹取， 同时可以对 连接座 （5） 进行固定， 防止连接座 （5） 在移动时晃动， 避免夹取的物品掉落。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110978042 A 3 一种灵活型机器爪的柔性机构及其方法 技术领域 0001 本发明涉及机器爪技术领域， 具体为一种灵活型机器爪的柔性机构及其方法。 背景技术 0002 机器爪是一种能模仿人手和臂的某些动作功能， 用以按固定程序抓取、 搬运物件 或操作工具的自动操作装置， 特点是可以通过编程来完成各种预期的作业， 构造和性能上 兼有人和机械手机器各自的优点。 0003 现有的机器爪与机械臂大多为刚。

13、性连接， 导致机器爪不便于进行调节， 使用起来 很不方便， 因此我们提出了一种灵活型机器爪的柔性机构， 用来解决上述问题。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种灵活型机器爪的柔性机构， 以解决上述背景技术中提 出的问题。 0005 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种灵活型机器爪的柔性机构， 包括 安装座， 所述安装座的底部开设有凹槽， 凹槽内滑动安装有安装板， 所述安装板的底部转动 安装有转动块， 转动块的底部安装有连接座， 所述连接座的底部设有两个夹爪， 所述安装板 上设有两个限制机构， 两个限制机构均与连接座相配合， 所述安装座上设有推动机构， 推动 机构与安装板相配。

14、合。 0006 优选的， 所述推动机构包括电机和推动板， 所述凹槽的顶部内壁上开设有安装槽， 电机固定安装于安装槽的顶部内壁上， 电机的输出轴与推动板的顶部固定连接， 推动板的 底部与安装板的顶部相焊接。 0007 优选的， 所述限制机构包括滑板和卡块， 连接座的顶部开设有两个卡槽， 两个卡块 分别与两个卡槽相配合， 安装板的底部开设有两个滑槽， 两个滑板分别与两个滑槽的侧壁 滑动连接， 两个卡块分别固定安装于两个滑板的底部。 0008 优选的， 所述安装板的顶部固定安装有两个移动板， 凹槽的顶部内壁上开设有两 个移动槽， 两个移动板分别与两个移动槽的侧壁滑动连接， 两个移动板相互远离的一侧均。

15、 开设有底部为开口的矩形槽， 两个矩形槽内均滑动安装有矩形板， 两个矩形板相互远离的 一侧均固定安装有弧形块， 两个移动槽相互远离的一侧内壁上均开设有弧形槽， 两个弧形 块分别与两个弧形槽相卡装， 两个矩形板相互靠近的一侧均固定安装有多个第一弹簧的一 端， 第一弹簧的另一端与矩形槽的一侧内壁相焊接。 0009 优选的， 两个矩形槽相互靠近的一侧内壁上均开设有底部为开口的转动槽， 两个 转动槽内均转动安装有螺杆， 两个矩形板分别与两个螺杆螺纹连接， 两个螺杆的外侧均套 设有齿轮， 两个转动槽内均滑动安装有齿条， 两个齿轮分别与两个齿条相啮合， 两个齿条的 底部分别与两个滑板的顶部相焊接。 001。

16、0 优选的， 所述安装板上转动安装有转动轴， 转动块与转动轴固定连接， 安装板的一 侧固定安装有驱动电机， 驱动电机的输出轴与转动轴的一端相焊接。 说明书 1/5 页 4 CN 110978042 A 4 0011 优选的， 所述转动块的底部开设有固定槽， 连接座的顶部固定安装有固定块， 固定 块与固定槽相卡装， 固定块上开设有通孔， 转动块的两侧均开设有贯穿孔， 转动块上活动安 装有插销， 插销的一端穿过贯穿孔和通孔并延伸至转动块的外侧。 0012 优选的， 所述插销的一端设有斜边， 插销的顶部开设有限位槽， 转动块的一侧滑动 安装有梯形块， 梯形块与限位槽相卡装。 0013 优选的， 所述。

17、梯形块的一侧固定安装有挤压块， 转动块的一侧开设有挤压槽， 挤压 块与矩形槽的侧壁滑动连接， 挤压块的顶部固定安装有第二弹簧的一端， 第二弹簧的另一 端与矩形槽的顶部内壁固定连接。 0014 优选的， 其具体使用方法为： （A1） 、 使用时， 通过驱动电机可以带动转动轴转动， 转动轴带动转动块转动， 转动块带 动连接座转动， 连接座带动两个夹爪转动， 从而可以对夹持的角度进行调整， 通过电机推动 推动板向下移动， 推动板带动安装板进行移动， 安装板带动转动块移动， 转动块带动连接座 移动， 连接座带动两个夹爪移动， 可以延长夹取的行程， 可以对较远的物品进行夹取； （A2） 、 安装板移动时。

18、， 安装板还会带动两个移动板进行移动， 两个移动板带动两个弧形 块与两个弧形槽相互挤压， 从而使两个弧形块相互靠近脱离两个弧形槽， 两个弧形块带动 两个矩形板相互靠近， 此时多个第一弹簧受到挤压收缩， 当弧形块与弧形槽对准时， 通过多 个第一弹簧可以使矩形板带动弧形块复位； （A3） 、 当两个矩形板移动时， 两个矩形板使两个与其螺纹连接的螺杆转动， 两个螺杆带 动两个齿轮转动， 两个齿条带动两个齿条进行移动， 两个齿条带动两个滑板进行移动， 两个 滑板带动两个卡块卡进两个卡槽内， 对连接座进行固定， 防止连接座在移动时晃动， 避免夹 取的物品掉落； （A4） 、 本发明可以延长夹爪的夹取行程。

19、， 可以对较远的物品进行夹取， 同时可以对连接 座进行固定， 防止连接座在移动时晃动， 避免夹取的物品掉落。 0015 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 1.本发明为一种灵活型机器爪的柔性机构， 通过驱动电机可以带动转动轴转动， 使连 接座带动两个夹爪转动， 从而可以对夹持的角度进行调整， 通过电机推动推动板向下移动， 推动板带动安装板进行移动， 安装板带动转动块移动， 转动块带动连接座移动， 连接座带动 两个夹爪移动， 可以延长夹取的行程， 可以对较远的物品进行夹取， 两个滑板带动两个卡块 卡进两个卡槽内， 对连接座进行固定， 防止连接座在移动时晃动。 0016 2.本发明可以延长夹爪。

20、的夹取行程， 可以对较远的物品进行夹取， 同时可以对连 接座进行固定， 防止连接座在移动时晃动， 避免夹取的物品掉落。 附图说明 0017 图1为本发明的主体结构示意图； 图2为本发明的A部分的结构示意图； 图3为本发明的B部分的结构示意图； 图4为本发明的移动板与弧形块连接的立体结构示意图； 图5为本发明的矩形板、 螺杆、 齿轮和齿条连接的侧视结构示意图。 0018 图中： 1、 安装座； 2、 凹槽； 3、 安装板； 4、 转动块； 5、 连接座； 6、 夹爪； 7、 安装槽； 8、 电 说明书 2/5 页 5 CN 110978042 A 5 机； 9、 推动板； 10、 移动槽； 11。

21、、 移动板； 12、 矩形槽； 13、 矩形板； 14、 弧形块； 15、 弧形槽； 16、 第 一弹簧； 17、 转动槽； 18、 螺杆； 19、 齿轮； 20、 齿条； 21、 转动轴； 22、 滑板； 23、 卡块； 24、 卡槽； 25、 固定槽； 26、 固定块； 27、 通孔； 28、 插销； 29、 限位槽； 30、 梯形块。 具体实施方式 0019 本申请实施例通过提供一种灵活型机器爪的柔性机构， 解决了现有技术中提出的 问题。 下面将结合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 例仅仅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。

22、施例， 本领域普通 技术人员在没有做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。 0020 实施例一 请参阅图1-5， 本实施例提供了一种灵活型机器爪的柔性机构， 包括安装座1， 安装座1 的底部开设有凹槽2， 凹槽2内滑动安装有安装板3， 安装板3的底部转动安装有转动块4， 安 装板3的移动可以带动转动块4进行移动， 转动块4的底部安装有连接座5， 通过转动块4的运 动可以带动连接座5进行运动， 连接座5的底部设有两个夹爪6， 安装板3上设有两个限制机 构， 两个限制机构均与连接座5相配合， 安装座1上设有推动机构， 推动机构与安装板3相配 合。 0021 其中， 。

23、推动机构包括电机8和推动板9， 凹槽2的顶部内壁上开设有安装槽7， 电机8 固定安装于安装槽7的顶部内壁上， 电机8的输出轴与推动板9的顶部固定连接， 推动板9的 底部与安装板3的顶部相焊接， 通过电机8可以驱动推动板9上下移动， 限制机构包括滑板22 和卡块23， 连接座5的顶部开设有两个卡槽24， 两个卡块23分别与两个卡槽24相配合， 通过 将两个卡块23卡装到两个卡槽24内， 可以对连接座5进行固定， 防止在移动的过程中连接座 5晃动， 安装板3的底部开设有两个滑槽， 两个滑板22分别与两个滑槽的侧壁滑动连接， 两个 卡块23分别固定安装于两个滑板22的底部， 安装板3的顶部固定安装有。

24、两个移动板11， 凹槽 2的顶部内壁上开设有两个移动槽10， 两个移动板11分别与两个移动槽10的侧壁滑动连接， 两个移动板11相互远离的一侧均开设有底部为开口的矩形槽12， 两个矩形槽12内均滑动安 装有矩形板13， 两个矩形板13相互远离的一侧均固定安装有弧形块14， 两个移动槽10相互 远离的一侧内壁上均开设有弧形槽15， 当两个移动板11移动时， 两个弧形块14与两个弧形 槽15的侧壁相互挤压， 可以使两个弧形块14带动两个矩形板13相互靠近， 两个弧形块14分 别与两个弧形槽15相卡装， 两个矩形板13相互靠近的一侧均固定安装有多个第一弹簧16的 一端， 第一弹簧16的另一端与矩形槽。

25、12的一侧内壁相焊接， 当弧形块14与弧形槽15对准时， 通过多个第一弹簧16可以使矩形板13带动弧形块14复位。 0022 本实施例中， 使用时， 通过驱动电机可以带动转动轴21转动， 转动轴21带动转动块 4转动， 转动块4带动连接座5转动， 连接座5带动两个夹爪6转动， 从而可以对夹持的角度进 行调整， 通过电机8推动推动板9向下移动， 推动板9带动安装板3进行移动， 安装板3带动转 动块4移动， 转动块4带动连接座5移动， 连接座5带动两个夹爪6移动， 可以延长夹取的行程， 可以对较远的物品进行夹取， 安装板3移动时， 安装板3还会带动两个移动板11进行移动， 两 个移动板11带动两个。

26、弧形块14与两个弧形槽15相互挤压， 从而使两个弧形块14相互靠近脱 离两个弧形槽15， 两个弧形块14带动两个矩形板13相互靠近， 此时多个第一弹簧16受到挤 说明书 3/5 页 6 CN 110978042 A 6 压收缩， 当弧形块14与弧形槽15对准时， 通过多个第一弹簧16可以使矩形板13带动弧形块 14复位， 当两个矩形板13移动时， 两个矩形板13使两个与其螺纹连接的螺杆18转动， 两个螺 杆18带动两个齿轮19转动， 两个齿条19带动两个齿条20进行移动， 两个齿条20带动两个滑 板22进行移动， 两个滑板22带动两个卡块23卡进两个卡槽24内， 对连接座5进行固定， 防止 连。

27、接座5在移动时晃动， 避免夹取的物品掉落， 本发明可以延长夹爪6的夹取行程， 可以对较 远的物品进行夹取， 同时可以对连接座5进行固定， 防止连接座5在移动时晃动， 避免夹取的 物品掉落。 0023 实施例二 请参阅图1-5， 在实施例1的基础上做了进一步改进： 两个矩形槽12相互靠近的一侧内壁上均开设有底部为开口的转动槽17， 两个转动槽17 内均转动安装有螺杆18， 两个矩形板13分别与两个螺杆18螺纹连接， 矩形板13移动时可以 使螺杆18转动， 两个螺杆18的外侧均套设有齿轮19， 螺杆18可以带动齿轮19转动， 两个转动 槽17内均滑动安装有齿条20， 齿轮19转动时可以带动齿条20。

28、进行移动， 两个齿轮19分别与 两个齿条20相啮合， 两个齿条20的底部分别与两个滑板22的顶部相焊接， 通过两个齿条20 可以带动两个滑板22进行移动； 安装板3上转动安装有转动轴21， 转动块4与转动轴21固定连接， 安装板3的一侧固定安 装有驱动电机， 驱动电机的输出轴与转动轴21的一端相焊接， 通过驱动电机可以带动转动 轴21进行转动， 通过转动轴21可以带动转动块4转动， 进而对夹取的角度进行调整； 转动块4的底部开设有固定槽25， 连接座5的顶部固定安装有固定块26， 固定块26与固 定槽25相卡装， 固定块26上开设有通孔27， 转动块4的两侧均开设有贯穿孔， 转动块4上活动 安。

29、装有插销28， 插销28的一端穿过贯穿孔和通孔27并延伸至转动块4的外侧， 通过插销28可 以将固定块26固定在固定槽25内， 从而使连接座5与转动块4稳固连接； 插销28的一端设有斜边， 插销28的顶部开设有限位槽29， 转动块4的一侧滑动安装有梯 形块30， 梯形块30与限位槽29相卡装， 通过梯形块20可以对插销28进行固定， 梯形块30的一 侧固定安装有挤压块， 转动块4的一侧开设有挤压槽， 挤压块与矩形槽的侧壁滑动连接， 挤 压块的顶部固定安装有第二弹簧的一端， 第二弹簧的另一端与矩形槽的顶部内壁固定连 接， 通过第二弹簧可以使梯形块30受到的压力消失时复位， 本发明可以延长夹爪6的。

30、夹取行 程， 可以对较远的物品进行夹取， 同时可以对连接座5进行固定， 防止连接座5在移动时晃 动， 避免夹取的物品掉落。 0024 本发明的描述中， 需要说明的是， 术语 “竖直” 、“上” 、“下” 、“水平” 等指示的方位或 者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位， 以特定的方位构造和操 作， 因此不能理解为对本发明的限制。 此外，“第一” 、“第二” 、“第三” 、“第四” 仅用于描述目 的， 而不能理解为指示或者暗示相对重要性。 0025 本发明的描述中， 还需要说明的是， 除非另有明确。

31、的规定和限制， 术语 “设置” 、“安 装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地 连接， 可以是机械连接， 也可以是电连接， 可以是直接连接， 也可以是通过中间媒介相连， 可 以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述 术语在本发明中的具体含义。 说明书 4/5 页 7 CN 110978042 A 7 0026 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 5/5 页 8 CN 110978042 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 110978042 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 110978042 A 10 图3 说明书附图 3/5 页 11 CN 110978042 A 11 图4 说明书附图 4/5 页 12 CN 110978042 A 12 图5 说明书附图 5/5 页 13 CN 110978042 A 13 。