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1、(10)申请公布号 CN 103128745 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103128745 A *CN103128745A* (21)申请号 201310029720.6 (22)申请日 2013.01.28 B25J 15/10(2006.01) (71)申请人 常州大学 地址 213016 江苏省常州市武进区滆湖路 1 号 (72)发明人 朱伟 汪源 马达 何菁 徐清华 (54) 发明名称 一种并联式抓取机械手机构 (57) 摘要 一种并联式抓取机械手机构， 包括三条相同 的抓取支链、 动平台、 静平台和竖直移动副支链。 机械手臂术端可与静平台固定连接， 竖直移动。
2、副 支链两端分别固连于静平台与动平台的中心。三 条抓取支链对称均布在静平台和动平台之间， 抓 取支链中的杆 1 一端与静平台通过转动副连接， 另一端通过移动副与抓取工作臂相连， 抓取工作 臂与动平台间通过转动副连接。在移动支链的驱 动下， 抓取工作臂可实现抓取动作。 该并联式抓取 机械手机构结构简单， 易于控制， 对机械手臂末端 的附加载荷小， 工作效率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103128745 A CN 10312。
3、8745 A *CN103128745A* 1/1 页 2 1. 一种并联式抓取机械手机构， 包括三条相同的抓取支链 (I)、 动平台 (II)、 静平台 (III)和竖直移动副(IV)支链， 抓取支链(I)由转动副一(R1)、 移动副(P1)、 转动副二(R2)、 杆 (1) 和工作臂 (W1) 组成。其特征在于机械手臂末端与静平台 (III) 固定连接， 竖直移动 副 (IV) 支链两端分别固连于静平台 (III) 与动平台 (II) 的中心。3 条抓取支链 (I) 对称 均布在静平台 (III) 和动平台 (II) 之间， 抓取支链 (I) 中的杆 (1) 一端与静平台 (III) 通 。
4、过转动副一 (R1) 连接， 另一端通过移动副 (P1) 与工作臂 (W1) 相连， 工作臂 (W1) 与动平台 (II)通过转动副二(R2)连接， 转动副一(R1)和转动副二(R2)的回转轴线相互平行， 且垂直 于移动副 (P1) 的移动轴。 权 利 要 求 书 CN 103128745 A 2 1/2 页 3 一种并联式抓取机械手机构 技术领域 0001 本发明涉及一种用于机器人执行末端的抓取执行机构， 具体地讲， 为生产流水线、 装配线或物件搬运等， 提供一种新型高效的并联式单驱动抓取机械手机构。 背景技术 0002 目前， 工业加工制造向着规模化、 集约化发展， 大量的工业机器人在加工。
5、制造业中 得到应用。抓取机构作为工业机器人重要的附加装置， 能够模仿人手完成抓取或搬运的动 作， 实现生产自动化， 同时能够在有害环境下代替人的繁重劳动并保护人身安全， 抓取机构 广泛应用于机械制造、 冶金、 电子和轻工等领域。现阶段， 机械手抓取机构的设计多渗透仿 生学理论。 抓取机构模仿人手， 其本身具有多个自由度和驱动副， 这就导致了作为附加装置 的抓取机构本身较为复杂， 需要多个驱动来实现抓取机构的单一运动。 在很多场合， 尤其在 工业领域， 由于机械手本身已经具有了多个自由度， 因而多自由度抓取机构会增加整体机 械手臂的冗余自由度。此外， 冗繁的驱动源 ( 如电机、 气缸、 液压缸等。
6、 ) 也会增加机械手末 端的工作载荷， 不利于机械手工作。 0003 因此， 需要发明新颖的、 驱动较少的、 结构简单且具有较好抓持能力的高效抓取操 作手， 以有效降低机械手末端负载， 降低能耗， 提高生产效率。 发明内容 0004 本发明目的是提供一种高效并联式抓取机械手机构， 其具体的技术方案是 ： 0005 该并联式抓取机械手机构， 包括三条相同的抓取支链 (I)、 动平台 (II)、 静平台 (III) 和竖直移动副 (IV) 支链。竖直移动副 (IV) 支链两端分别固连于静平台 (III) 与动 平台 (II) 的中心。3 条抓取支链 (I) 对称均布在静平台 (III) 和动平台 。
7、(II) 之间， 抓取 支链 (I) 中的杆 (1) 一端与静平台 (III) 通过转动副一 (R1) 连接， 另一端通过移动副 (P1) 与工作臂 (W1) 相连， 工作臂 (W1) 与动平台 (II) 通过转动副二 (R2) 连接， 转动副一 (R1) 和 转动副二 (R2) 的回转轴线相互平行， 且垂直于移动副 (P1) 的移动轴。将该机构的静平台 (III)与运动机械手臂末端联接， 只需驱动竖直移动副(IV)支链， 三条抓取支链(I)即可实 现抓取动作。 0006 该抓取机械手机构的突出特点是 ： (1) 工作可靠， 三条抓取支链可实现相同的运 动， 被抓取物件受力均匀 ； (2) 设。
8、计新颖， 只需驱动中间的移动支链， 即可实现抓取动作 ； (3) 结构简单， 驱动副少， 可减少机械手臂末端的无效负载。 附图说明 0007 附图 1 为本发明的机构示意图 具体实施方式 0008 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。 说 明 书 CN 103128745 A 3 2/2 页 4 0009 图1是本发明的机构原理图， 机构主体是由结构相同的三条抓取支链、 静平台(上 平台)， 动平台(下平台)、 连接于两平台中心的移动支链组成， 三条抓取支链均匀配置于两 平台之间， 且夹角均为 120， 结构如图 1 所示。抓取支链 I 中， 杆 1 一端与静平台 III 通过。
9、 转动副 R1连接， 另一端通过移动副 P1与工作臂 W1相连， 工作臂 W1与动平台 II 通过转动副 R2连接， 转动副 R1和转动副 R2的回转轴线相互平行， 且垂直于移动副 P1的移动轴。 0010 并联式抓取机械手机构工作时， 竖直移动副 IV 支链收缩， 带动动平台向静平台靠 近， 动平台和静平台上的转动副R2和转动副R1带动工作臂W1转动， 工作臂转动过程中， 移动 副 P1收缩， 工作臂 W1的张角增大。当三根工作臂的张角达到工作要求时， 机械手臂末端将 抓取机构送至被抓取工件的工位。然后， 竖直移动副 IV 支链开始伸长， 转动副 R1和转动副 R2反方向转动， 移动副P1伸长， 带动工作臂W1反向转动， 张角减小， 当运动到极限位置时， 三 条工作臂夹紧工件， 机械手基体将工件移动到目标位置。在目标工位， 竖直移动副 IV 支链 再次收缩， 工作臂张开， 抓取操作手放下工件， 完成操作。该并联式抓取机械手机构只需一 个驱动， 即可完成工件的抓取动作， 设计新颖， 结构简单， 易于控制， 对机械手臂末端的附加 载荷小， 工作效率高。 说 明 书 CN 103128745 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103128745 A 5 。