一种多功能联动灵巧手及其机器人制造技术

一种多功能联动灵巧手，包括手掌，所述手掌的两端分别设有第一手指和第二手指，所述第一手指和所述第二手指均具有多个指节，相邻所述指节之间通过连杆连接，所述手掌内设有第一电机、第二电机及驱动器，所述第一电机连接于所述第一手指，可带动所述第一手指及其指节转动，所述第二电机连接于所述第二手指，可带动所述第二手指及其指节转动，所述驱动器控制所述第一电机及所述第二电机。同一端的手指由一个电机同时驱动，使得整个灵巧手具有两个自由度，驱动数少，成本低，结构和控制均简单，灵巧手安装在机器人的手臂上，可实现抓取、提拿物品的功能。

Multifunctional linkage dexterous hand and robot thereof

A multifunctional linkage dexterous hand, the hand, the two ends of the palms are respectively provided with a first finger and second finger, the first finger and the second finger are provided with a plurality of knuckles, between the adjacent joint through a connecting rod, the palm is equipped with second motors and drive motor, the first. The first motor is connected to the first finger, can drive the first finger and the second finger rotation, the motor is connected to the second fingers, which can drive the second finger and finger rotation, the drive control of the first motor and the second motor. With the end of the finger by a motor driving at the same time, the dexterous hand with two degrees of freedom, the number of driving less, low cost, simple structure and control, hand mounted on the robot arm can realize dexterity, grasping, carrying goods function.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人末端执行装置，特别是涉及一种多功能联动灵巧手以及具有灵巧手的机器人。
技术介绍
随着科技的进步，机器人产业已经有了长足的发展，而作为机器人末端执行机构的灵巧手也越来越受到重视。现有的灵巧手模仿人类手指功能，实现对物体的抓取，一般灵巧手包含多个自由度，可能做多种动作。但其不可避免的会有成本高、控制复杂、结构复杂、体积较大这些缺点，使得其虽然在技术上实现了代替人手的功能，但并不适合一些对成本、体积及重量比较敏感场合的应用，比如应用于服务、陪护机器人的末端作为执行器的时候。因此，有必要设计一种更好的机器人灵巧手，以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种可分别控制两侧手指单独运动，且成本低的多功能联动灵巧手及其机器人。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多功能联动灵巧手，包括手掌，所述手掌的两端分别设有第一手指和第二手指，所述第一手指和所述第二手指均具有多个指节，相邻所述指节之间通过连杆连接，所述手掌内设有第一电机、第二电机及驱动器，所述第一电机连接于所述第一手指，可带动所述第一手指及其指节转动，所述第二电机连接于所述第二手指，可带动所述第二手指及其指节转动，所述驱动器控制所述第一电机及所述第二电机。进一步，所述第一手指设于所述手掌的前端，并设有多个，多个所述第一手指通过连接件连接在一起。进一步，所述第二手指设于所述手掌的后端，所述第二手指位于相邻两个所述第一手指之间。进一步，所述手掌具有外壳，所述外壳包围所述第一电机、所述第二电机及所述驱动器。进一步，所述第一手指或/和所述第二手指的末端设有指甲，所述指甲上设有凹槽，螺钉安装于所述凹槽内。进一步，所述第一手指和所述第二手指分别具有第一指节、第二指节和第三指节，所述第一指节通过第一销轴连接于所述手掌，所述第二指节通过第二销轴连接于所述第一指节，所述第三指节通过第三销轴连接于所述第二指节。进一步，所述第一指节与所述第二指节之间连接有第一连杆，所述第一连杆的一端通过第四销轴连接于所述第一指节，另一端通过第五销轴连接于所述第二指节；所述第二指节与所述第三指节之间连接有第二连杆，所述第二连杆的一端通过第六销轴连接于所述第二指节，另一端通过第七销轴连接于所述第三指节。进一步，所述第一电机输出轴连接于第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮相啮合，所述第二齿轮输出轴固定于第一手指；所述第二电机输出轴连接于第三齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮相啮合，所述第四齿轮输出轴固定于第二手指；所述第一电机和所述第二电机被所述驱动器分别控制。进一步，所述第一齿轮的一侧设有第一零位开关，所述第三齿轮的一侧设有第二零位开关，用以识别所述第一手指和所述第二手指的零位。一种具有上述多功能联动灵巧手的机器人，包括所述机器人设有手臂，所述灵巧手的后部设有基座，所述基座安装于所述手臂的末端。本专利技术的有益效果：手掌的两端分别设有第一手指和第二手指，所述第一电机连接于第一手指并带动第一手指及其指节转动，所述第二电机连接于第二手指并带动第二手指及其指节转动，同一端的手指由一个电机同时驱动，使得整个灵巧手具有两个自由度，驱动数少，成本低，结构和控制均简单。与此同时，灵巧手运动过程模拟人抓取物品的形式，可以包络物体，抓取不同大小以及形状的物品，整个灵巧手的特点为外观以及抓取方式均与人手类似。灵巧手安装在机器人的手臂上，可实现抓取、提拿物品的功能。附图说明图1为本专利技术多功能联动灵巧手的整体结构示意图；图2为本专利技术多功能联动灵巧手手指的结构示意图；图3为本专利技术多功能联动灵巧手手掌内部的结构示意图；图中，1、2、3—第一手指、4—手掌、5—第二手指、6—基座、101—指甲、102—螺钉、103—第三销轴、104—第二连杆、105—第六销轴、106—第二销轴、107—第一指节、108—第一连杆、109—第五销轴、110—第二指节、111—第七销轴、112—第三指节、113—第一销轴、114—第四销轴、115—凹槽、401—手掌板、402—第一电机、403—第二齿轮、404—第一齿轮、405—第一零位开关、406—第二零位开关、407—第三齿轮、408—第四齿轮、409—第二电机、410—驱动器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1，本专利技术多功能联动灵巧手，包括手掌4，手掌4的两端分别设有第一手指1、2、3和第二手指5，灵巧手的后部设有基座6，基座6安装于机器人手臂的末端，实现抓取、提拿物品的功能。如图1，在本实施例中，第一手指1、2、3设于手掌4的前端，并设有三个，三个述第一手指1、2、3通过连接件连接在一起。第二手指5设于手掌4的后端，第二手指5位于相邻两个第一手指2、3之间，使灵巧手可以抓取更小的物体，同时也提高了抓取时的稳定性。在实际应用中，手指的数量可以根据实际需要进行更改，也就是说手指可以是两个、三个或者更多，手掌4上手指的布置方式也可以根据实际需要改变，可在不同方向布置其它数量的手指。如图1及图2，每一第一手指1、2、3和第二手指5均具有多个指节，相邻指节之间通过连杆相连接，实现手指的弯曲和伸展。第一手指1、2、3和所述第二手指5分别具有第一指节107、第二指节110和第三指节112，第一指节107通过第一销轴113连接于手掌4，第二指节110通过第二销轴106连接于第一指节107，第三指节112通过第三销轴103连接于第二指节110。同时，第一指节107与第二指节110之间连接有第一连杆108，第一连杆108的一端通过第四销轴114连接于第一指节107，另一端通过第五销轴109连接于第二指节110，第二指节110与第三指节112之间连接有第二连杆104，第二连杆104的一端通过第六销轴105连接于第二指节110，另一端通过第七销轴111连接于第三指节112。当第一指节107和第一连杆108的下端连接于手掌4或基座6后，第一指节107绕第一销轴113旋转，在第一连杆108和第二连杆104的带动下，第二指节110和第三指节112弯曲或伸展。优选的，在第三指节112的末端设有指甲101，指甲101上设有凹槽115，螺钉102安装于凹槽115内，通过调整螺钉102在凹槽115内的位置，来调整指节101伸出的长度，这样可以利用指甲101的尖端对一些直径很小的物体进行抓取。如图1及图3，手掌4具有外壳，用来保护手掌4内的结构，同时也在灵巧手进行抓取时提供支点。手掌4内设有第一电机402、第二电机409及驱动器410，这些元器件装设于手掌板401上，第一电机402输出轴连接于第一齿轮404，第一齿轮404与第二齿轮403相啮合，第二齿轮403输出轴固定于第一手指1、2、3，三个第一手指1、2、3通过连接件连接到一起，当第一电机402驱动第一齿轮404转动时，第一齿轮404带动第二齿轮403转动，进而带动三个第一手指1、2、3同时运动。第二电机409输出轴连接于第三齿轮407，第三齿轮407与第四齿轮408相啮合，第四齿轮408输出轴固定于第二手指5，当第二电机409驱动第三齿轮407转动时，第三齿轮407带动第四齿轮408转动，进而带动第二手指5转动。第一齿轮404的一侧设有第一零位开关405，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能联动灵巧手，其特征在于，包括：手掌，所述手掌的两端分别设有第一手指和第二手指，所述第一手指和所述第二手指均具有多个指节，相邻所述指节之间通过连杆连接，所述手掌内设有第一电机、第二电机及驱动器，所述第一电机连接于所述第一手指，可带动所述第一手指及其指节转动，所述第二电机连接于所述第二手指，可带动所述第二手指及其指节转动，所述驱动器控制所述第一电机及所述第二电机。

【技术特征摘要】
1.一种多功能联动灵巧手，其特征在于，包括：手掌，所述手掌的两端分别设有第一手指和第二手指，所述第一手指和所述第二手指均具有多个指节，相邻所述指节之间通过连杆连接，所述手掌内设有第一电机、第二电机及驱动器，所述第一电机连接于所述第一手指，可带动所述第一手指及其指节转动，所述第二电机连接于所述第二手指，可带动所述第二手指及其指节转动，所述驱动器控制所述第一电机及所述第二电机。2.根据权利要求1所述的多功能联动灵巧手,其特征在于：所述第一手指设于所述手掌的前端，并设有多个，多个所述第一手指通过连接件连接在一起。3.根据权利要求2所述的多功能联动灵巧手,其特征在于：所述第二手指设于所述手掌的后端，所述第二手指位于相邻两个所述第一手指之间。4.根据权利要求1所述的多功能联动灵巧手,其特征在于：所述手掌具有外壳，所述外壳包围所述第一电机、所述第二电机及所述驱动器。5.根据权利要求1所述的多功能联动灵巧手,其特征在于：所述第一手指或/和所述第二手指的末端设有指甲，所述指甲上设有凹槽，螺钉安装于所述凹槽内。6.根据权利要求1所述的多功能联动灵巧手,其特征在于：所述第一手指和所述第二手指分别具有第一指节、第二指节和第三指节，所述第一指节通过第一销轴连...

【专利技术属性】
技术研发人员：何元一，李学威，马壮，边弘晔，陈雷，任涛林，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21