三指形旋轉手爪的設計與實現

吳天強 徐 兵

（臺州科技職業學院，浙江 臺州318020）

0 引言

機器人末端執行器（手爪）是針對特定任務、特定被夾零件而設計的，手爪的通用性是裝配機器人柔性的重要體現［1］。常用的二指或三指型手爪，依照抓手手指的運動方式分類，有平動和張角旋轉兩種。平動方式的二指手爪，手指運動范圍較小；張角旋轉方式的手爪，手爪指尖在運動過程中不能保持在同一高度，夾持細小物體時，對手爪運動控制要求高。

三爪自動定心卡盤采用圓錐齒輪副和平面螺紋副來實現增力夾緊，機床切削加工一般都是通過三爪、四爪卡盤夾持工件，其動作也都半依靠手動來實現，不但費時，且十分費力［2］。

本文設計的三指形旋轉手爪，與張角旋轉方式手爪或三爪自動定心卡盤相比較，降低了運動控制要求，提高了夾持動作的靈活性，可以抓取放置在平面上或套在定位桿中的物體，對于規則幾何形狀的物體具有自定心作用。例如，能夾取多種型號的螺母，完成螺母預裝配等任務，適用于物體的抓取與搬運。

1 手爪結構設計

圖1是三指形旋轉手爪結構圖［3］。手爪軸心是圓管2，細桿類等障礙物可以從圓管2中穿過。例如，將螺母旋進一根細長的螺絲，螺絲可以從空心管穿出。圓管2上開有槽孔，滑環1的電源線通過槽孔，與電機12連接。圓管2上裝有軸承3、大摩擦輪4及圓柱環8。上支撐板6與下支撐板10分別由4顆沿圓周均勻分布的沉頭螺釘7固定在圓柱環8上。電機12由3顆內六角圓柱頭螺釘5及共用沉頭螺釘7固定在上支撐板6上。……