机械手、该机械手的制备方法及具有该机械手的机器人技术

本发明专利技术提供一种机械手，应用于一机器人。所述机械手包括：一手部；一包覆层，包覆于所述手部的外部；多个压力传感器，分布于所述手部的表面并被所述包覆层包覆，所述多个压力传感器分别用于感测所述手部不同位置受到的有效压力并产生电信号；以及一控制器，设置于所述手部的内部并与所述压力传感器电连接，所述控制器用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人产生反馈。本发明专利技术还提供该机械手的制备方法及具有该机械手的机器人。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种机械手、该机械手的制备方法及具有该机械手的机器人。
技术介绍
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置，能够协助或取代人类工作。随着机器人技术的发展，机器人应用领域的不断扩大。仿人机器人是机器人研究领域中用于实现人机情感交互一个重要方向。“仿人”的意义在于使得机器人具有类人的感知、行为和交互能力。然而，目前的仿人机器人尚不具有在感知其受到的压力时作出相应反馈的功能。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种机械手及具有该机械手的机器人，能够解决上述问题。另外，还有必要提供一种该机械手的制备方法。本专利技术提供一种机械手，应用于一机器人，所述机械手包括一手部，该机械手还包括：一包覆层，包覆于所述手部的外部；多个压力传感器，分布于所述手部的表面并被所述包覆层包覆，所述多个压力传感器分别用于感测所述手部不同位置受到的有效压力并产生电信号；以及一控制器，设置于所述手部的内部并与所述压力传感器电连接，所述控制器用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人产生反馈。本专利技术还提供一种机器人，其包括一机身以及两个如上所述的机械手，所述机械手安装于所述机身。本专利技术还提供一种机械手的制备方法，包括如下步骤：提供一手部，所述手部的表面分布有所述多个压力传感器，所述手部内部设有一与所述压力传感器电连接的控制器，其中，所述多个压力传感器分别用于感测所述手部不同位置受到的压力并产生电信号，所述控制器用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人产生反馈；提供一模具，所述模具包括一公模以及一母模，所述公模和母模相配合以形成一成型空间；将所述手部放置于所述成型空间内，使所述手部与所述公模和母模的侧壁之间形成一间隙；采用注射成型的方式向所述间隙内填充流体状的包覆层材料；固化所述包覆层材料，从而在所述手部的表面形成所述包覆层，使所述压力传感器被所述包覆层包覆；以及将所述手部及其表面包覆层从所述模具中分离，从而得到所述机械手。本专利技术的机械手能够根据所受到的压力控制机器人产生反馈，有利于提高所述机器人的人机交互能力。附图说明图1为本专利技术一较佳实施例中的机器人的结构示意图。图2为图1所示的机器人中的机械手的结构示意图。图3为图2所示的机械手沿II-II方向的内部结构示意图。图4为图2所示的机械手沿III-III方向的内部结构示意图。图5为图2所示的机械手的模块架构图。图6为本专利技术一较佳实施例中的机械手的制备方法的流程图。主要元件符号说明机械手1手部10包覆层11保护层12定位机构13压力传感器20信号线21控制器30振动器31电热材料层32多工器33温度传感器321第一存储器40机器人100机身101显示屏110第二存储器120处理器130如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式图1示意出本专利技术较佳实施方式中的机械手1，其应用于一机器人100中。所述机器人100还包括一机身101，所述机械手1安装于所述机身101的两侧。请参照图2至图4，所述机械手1包括一手部10、一包覆层11、多个压力传感器20以及一控制器30。所述包覆层11包覆于所述手部10的外部，其采用弹性材料（如硅胶）制成。所述压力传感器20分布于所述手部10的表面并被所述包覆层11包覆。当所述机械手1某一位置受到一压力作用时，所述压力将通过所述包覆层11施加于对应的压力传感器20。所述多个压力传感器20分别用于感测所述手部10不同位置受到的有效压力并产生电信号。所述控制器30设置于所述手部10的内部并与所述压力传感器20电连接，用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人100产生反馈。可以理解的，由于所述包覆层11采用弹性材料制成，所述包覆层11可能会在一定程度上吸收部分压力，即所述手部10受到的有效压力会小于所述机械手1受到的压力。所述弹性材料的软硬度适中，既可使所述手部10具备弹性，还可有效向所述压力传感器20传递压力，使所述手部10受到的有效压力与所述机械手1受到的压力相差不大。在本实施方式中，所述压力传感器20为压电式传感器或压阻式传感器，用于在感测所述手部10受到的有效压力后产生一电压值正比于该有效压力的电压。请一并参阅图5，所述机械手1还包括一第一存储器40，用于存储反馈参数以及所述电压的电压值和反馈参数之间的对应关系。其中，所述电压值和反馈参数可为正比关系，即，所述电压值越高，对应的反馈参数越大（即反馈越强烈）。该控制器30根据所述第一存储器40中存储的对应关系确定与所述电压值对应的反馈参数，并根据所确定的反馈参数生成所述控制指令，从而控制该机械手1根据所述反馈参数产生反馈。在本实施方式中，所述机器人100产生的反馈为振动反馈，所述反馈参数为振动参数（如振动的频率、振动强度或振动持续的时间等）。具体的，所述机械手1还包括一振动器31（请参照图5）。振动器31可设置于所述手部10的内部并与所述控制器30电连接。所述控制器30根据所述第一存储器40中存储的对应关系确定与所述电压值对应的振动参数，并根据所确定的振动参数生成所述控制指令，从而控制所述振动器31根据所述振动参数振动，使所述机械手1产生振动反馈。在另一实施方式中，所述机器人100产生的反馈为温度反馈，所述反馈参数为温度值。具体的，所述机械手1还包括一电热材料层32，其包覆于所述包覆层11远离所述手部10的表面。所述控制器30根据所述对应关系确定与所述电压值对应的温度值，并根据所确定的温度值生成所述控制指令，从而控制所述电热材料层32升温至所述温度值，使所述机械手1产生温度反馈。当然，所述控制器30也可根据所述机械手1的周围环境的温度值而并非机械手1受到的压力控制所述电热材料层32升温。在这种情况下，所述手部10设有一温度传感器321，其设置于所述电热材料层32中并与控制器30电性连接。所述温度传感器321用于感应周围环境的温度值。所述控制器30用于获取所述温度传感器321所感测的温度值，并当所述温度值大于一预定值时生成一控制指令，以控制所述电热材料层32的温度升高，从而使所述机械手1产生温度反馈。在又一实施方式中，所述机器人100产生的反馈为表情反馈。具体的，请参照图1和图5，所述机器人100还包括一安装于所述机身101正面的显示屏110、以及安装于所述机身101内部的一第二存储器120和一处理器130。所述第二存储器120用于存储多个表情图片，还用于存储所述电压值和表情图片之间的对应关系。其中，所述电压值越高，对应的表情图片所反馈的表情越强烈。例如，当电压值较小（即有效压力较小）时，反馈的表情为常态；当电压值较高（即有效压力较大）时，反馈的表情为悲伤。该处理器130与所述控制器30电连接，用于通过所述控制器30获取所述电信号，根据所述第二存储器120中存储的对应关系确定与所述电压值对应的表情图片，并控制所述显示屏110显示所述表情图片，从而使所述机器人100产生表情反馈。在其它实施方式中，所述机器人100产生的反馈还可为上述振动反馈、温度反馈以及表情反馈中至少两者的结合。在这种情况下，所述手部10内还设有一多工器33（请参照图5），所述控制器30通过所述多工器33与所述压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，应用于一机器人，所述机械手包括一手部，其特征在于，该机械手还包括：一包覆层，包覆于所述手部的外部；多个压力传感器，分布于所述手部的表面并被所述包覆层包覆，所述多个压力传感器分别用于感测所述手部不同位置受到的有效压力并产生电信号；以及一控制器，设置于所述手部的内部并与所述压力传感器电连接，所述控制器用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人产生反馈。

【技术特征摘要】
1.一种机械手，应用于一机器人，所述机械手包括一手部，其特征在于，该机械手还包括：一包覆层，包覆于所述手部的外部；多个压力传感器，分布于所述手部的表面并被所述包覆层包覆，所述多个压力传感器分别用于感测所述手部不同位置受到的有效压力并产生电信号；以及一控制器，设置于所述手部的内部并与所述压力传感器电连接，所述控制器用于获取所述电信号，并根据所述电信号生成一控制指令，以控制所述机器人产生反馈。2.如权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述压力传感器在感测所述手部受到的有效压力后产生一电压，该电压的电压值正比于该有效压力，该控制器确定与所述电压的电压值对应的反馈参数，并根据所确定的反馈参数生成所述控制指令，从而控制该机械手根据所述反馈参数产生反馈。3.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，还包括一第一存储器，用于存储反馈参数以及所述电压值和反馈参数的对应关系，所述控制器根据所述对应关系确定与所述电压值对应的反馈参数。4.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，该反馈参数为振动参数，该机械手还包括一设置于所述手部的内部并与所述控制器电连接的振动器，所述控制器根据所述对应关系确定与所述电压值对应的振动参数，并根据所确定的振动参数生成所述控制指令，从而控制所述振动器根据所述振动参数振动，使所述机械手产生振动反馈。5.如权利要求2所述的机械手，其特征在于，该反馈参数为温度值，该机械手还包括一包覆于所述包覆层远离所述手部的表面的电热材料层，所述控制器根据所述对应关系确定与所述电压值对应的温度值，并根据所确定的温度值生成所述控制指令，从而控制所述电热材料层升温至所述温度值，使所述机械手产生温度反馈。6.如权利要求4所述的机械手，其特征在于，该反馈参数为温度值，该机械手还包括一包覆于所述包覆层的外部的电热材料层，以及设置于所述电热材料层中的一温度传感器，所述温度传感器用于感应周围环境的温度值，所述控制器用于获取所述温度传感器所感测的温度值，并当所述温度值大于一预定值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：林奕丞，林世彬，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44