一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手制造技术

本实用新型专利技术提供一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手。包括动力驱动部分；手指转向部分；模块化手指和手指安装部分；其中动力驱动部分主要用于整个机械手抓取过程中的动力提供，包括步进电机、丝杆螺母副、同步机构、中部滑盘、支撑板一和滑盘导向杆；手指转向部分主要用于实现机械手不同的抓取模式，包括支撑板二、导向块、行程开关一、行程开关二、若干根连杆、限位器、舵机；模块化手指包括依次连接的顶部指尖结构、中部二指节和底部基指节；手指安装部分包括安装架，安装架顶部设有支撑板二安装孔和连杆安装孔，安装架上设有滑杆二，滑杆二上设有可沿滑杆二上下滑动的过渡滑块，过渡滑块一端与模块化手指驱动滑块连接，另一端与中部滑盘连接。

【技术实现步骤摘要】
一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手
本技术涉及一种欠驱动机械手，具体涉及一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手。
技术介绍
机器人手爪作为机器人最后环节和执行部件，既是一个主动感知工作环境信息的感知器，又是末端的执行器，是一个高度集成的、具有多种感知功能和智能化的机电系统。类似人手的具有多个手指的机械手在完成灵巧动作上有着很大潜力，现有专利方案中大多数采用全驱动的工作方式，集成化程度低，并且工作方式单一，不能满足多种类的零件抓取，同时现有专利方案可开发程度低，在不能适应抓取新的零件后只能被更换下来。此外，传统机械手只有一套手爪，抓取模式单一，在通用夹具和专用夹具中只能选择一种工作模式，如果需要改变工作方式，只能更换机械手，更换过程繁琐，并且要重置抓取控制程序，重新调试机器。并且传统机械手的控制系统过于复杂，需要结合力、位置、力矩等多个传感器的数据来确定抓取姿态。通用手指柔性化程度太低，指尖部分大多使用传统的刚性材料，不能适应一些易碎物品的抓取。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手。本技术的技术方案为：一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手，包括动力驱动部分；手指转向部分；模块化手指和手指安装部分；所述动力驱动部分主要用于整个机械手抓取过程中的动力提供，包括步进电机、丝杆螺母副、同步机构、中部滑盘、支撑板一和滑盘导向杆，所述步进电机与所述丝杆螺母副通过所述同步机构进行传动；所述同步机构设置在所述支撑板一底部；所述中部滑盘与所述丝杆螺母副的螺母连接，并且所述中部滑盘在所述丝杆螺母副的带动下沿着所述滑盘导向杆上下移动；所述滑盘导向杆底部连接所述支撑板一，顶部连接所述手指转向部分的支撑板二；所述手指转向部分主要用于实现机械手不同的抓取模式，所述手指转向部分包括支撑板二、导向块、行程开关一、行程开关二、若干根连杆、限位器、舵机，所述支撑板二上设有导轨，所述导向块设置于所述导轨上并且可以沿着所述导轨滑动，所述行程开关一和所述行程开关二分别位于所述导轨的两端，分别用于控制所述限位器的闭合；所述连杆的其中两根连杆彼此可转动连接后分别连接所述导向块和所述舵机，剩余连杆两端分别连接所述导向块和所述手指安装部分；所述限位器设置于所述导向块的下方；所述模块化手指包括依次连接的顶部指尖结构、中部二指节和底部基指节，所述顶部指尖结构包括指尖骨架，所述指尖骨架上还设置有薄膜压力传感器；所述中部二指节包括四连杆机构和设置在所述四连杆机构外部的中部二指节板；所述四连杆机构包括耦合曲柄，所述耦合曲柄一端所述底部基指节的骨架顶部相连，另一端与所述底部基指节的驱动滑块通过驱动杆连接；所述底部基指节包括底部基指节骨架、滑杆一和驱动滑块，所述底部基指节骨架上设有滑杆一，所述滑杆一上设有所述驱动滑块，并且所述驱动滑块可沿所述滑杆一上下滑动；所述驱动滑块与所述手指安装部分的过渡滑块可拆卸连接；所述手指安装部分包括安装架，所述安装架顶部设有所述支撑板二安装孔和所述连杆安装孔，所述安装架上设有滑杆二，所述滑杆二上设有可沿所述滑杆二上下滑动的过渡滑块，所述过渡滑块一端与所述驱动滑块可拆卸连接，另一端与所述中部滑盘可拆卸连接；所述安装架的上下两侧还设有将所述薄膜压力传感器与主控板连接的触点。进一步地，所述连杆的数量为4根，其中两根连杆分别连接所述导向块和所述手指安装部分，另外两根连杆彼此可转动连接后分别连接所述导向块和所述舵机。进一步地，所述指尖骨架外部套接有镂空橡胶。进一步地，所述中部二指节板表面附有一层橡胶，所述橡胶可以增大抓取过程中手指和物体的接触面积。进一步地，所述底部基指节还设有固定卡环，所述固定卡环也可以沿所述滑杆一上下滑动，所述固定卡环下部装有弹簧，所述弹簧用于保持所述固定卡环处于弹起状态。进一步地，所述固定卡环的两侧还设有卡钩。进一步地，所述安装架上还设有凸台，所述凸台与所述固定卡环上的卡钩可拆卸连接，起到进一步固定所述模块化手指的作用。本技术的有益效果在于：本技术采用模块化欠驱动的设计理念，首先，在模块化手指上设计相应的安装机构，用于机械手的快速拆装；其次，可以根据实际的使用需求自由的选择相应的手指数目，即可以在3-6指中自由选择，同时还可以快速的更换专用夹具，免去拆装机械手的繁琐过程。只需要更换相应的手指就可以。同时我们在模块化手指上集成传感器的快速拆装接口，每次安装手指，传感器也直接快速的接入控制系统中，只需要更改控制程序中接触力的响应值即可，去重新调试机器的步骤。同时本技术还设有手指转位机构，以满足长条状物体的抓取。目前已满足更多零件的快速抓取。附图说明图1为本技术的模块化欠驱动机械手的结构示意图；图2为本技术的模块化欠驱动机械手的动力驱动部分的结构示意图；图3为本技术的模块化欠驱动机械手的手指转向部分的结构示意图；图4为本实用的模块化欠驱动机械手的模块化手指的结构示意图；图5为本技术的模块化欠驱动机械手的模块化手指基指节的结构示意图，其中图5-1为其中一个方向的结构示意图，图5-2为另一个方向的结构示意图；图6为本技术的模块化欠驱动机械手的手指安装部分的结构示意图；图7为本技术的模块化欠驱动机械手的动力驱动部分、手指安装部分以及模块化手指的安装示意图；图8为本技术的手指转向部分的转向原理图：图9为本技术的机械手其中3根沿中心对称手指的抓取模式示意图(其中2根可以发生转位)，其中图9-1为手指转向前的对心抓取模式示意图，图9-2为手指转向后的抓取模式示意图；图10为本技术的机械手多指模式的结构示意图，其中图10-1为三指对称模式，图10-2为三指平行模式，图10-3为四指模式，图10-4为六指模式；图1-7中，1-动力驱动部分，2-手指转向部分，3-模块化手指，4-手指安装部分，5-步进电机，6-丝杆螺母副，7-同步带轮，8-同步带，9-张紧轮，10-中部滑盘，11-滑盘导向杆，12-导向块，13-连杆，14-行程开关一，15-行程开关二，16-限位器，17-舵机，18-四连杆机构的扭簧，19-导轨，20-电磁铁，21-顶部指尖结构，22-中部二指节，23-底部基指节，24-镂空橡胶，25-薄膜压力传感器，26-耦合曲柄，27-中部二指节板表面橡胶，28-驱动滑块，29-滑杆一，30-固定卡环，31-固定卡环下部弹簧，32-卡钩，33-安装架，34-过渡滑块，35-薄膜压力传感器与主控板连接的触点，36-销轴，37-凸台，38-丝杆螺母副螺母，39-丝杆螺母副底部轴承，40-锁紧螺钉，41-支撑板二安装孔，42-连杆安装孔，43-滑杆二，44-支撑板一，45-支撑板二，46-驱动杆，47-底部基指节骨架。具体实施方式在本技术的描述中，需要说明的是，术语‘顶部’、‘中部’、‘底部’、‘上’、‘下’、‘内’、‘外’等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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技术的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语‘安装’、‘相连’、‘连接’、‘对接’应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手，其特征在于，包括动力驱动部分；手指转向部分；模块化手指和手指安装部分；所述动力驱动部分主要用于整个机械手抓取过程中的动力提供，包括步进电机、丝杆螺母副、同步机构、中部滑盘、支撑板一和滑盘导向杆，所述步进电机与所述丝杆螺母副通过所述同步机构进行传动；所述同步机构设置在所述支撑板一底部；所述中部滑盘与所述丝杆螺母副的螺母连接，并且所述中部滑盘在所述丝杆螺母副的带动下沿着所述滑盘导向杆上下移动；所述滑盘导向杆底部连接所述支撑板一，顶部连接所述手指转向部分的支撑板二；所述手指转向部分主要用于实现机械手不同的抓取模式，所述手指转向部分包括支撑板二、导向块、行程开关一、行程开关二、若干根连杆、限位器、舵机，所述支撑板二上设有导轨，所述导向块设置于所述导轨上并且可以沿着所述导轨滑动，所述行程开关一和所述行程开关二分别位于所述导轨的两端，分别用于控制所述限位器的闭合；所述连杆的其中两根连杆彼此可转动连接后分别连接所述导向块和所述舵机，剩余连杆两端分别连接所述导向块和所述手指安装部分；所述限位器设置于所述导向块的下方；所述模块化手指包括依次连接的顶部指尖结构、中部二指节和底部基指节，所述顶部指尖结构包括指尖骨架，所述指尖骨架上还设置有薄膜压力传感器；所述中部二指节包括四连杆机构和设置在所述四连杆机构外部的中部二指节板；所述四连杆机构包括耦合曲柄，所述耦合曲柄一端所述底部基指节的骨架顶部相连，另一端与所述底部基指节的驱动滑块通过驱动杆连接；所述底部基指节包括底部基指节骨架、滑杆一和驱动滑块，所述底部基指节骨架上设有滑杆一，所述滑杆一上设有所述驱动滑块，并且所述驱动滑块可沿所述滑杆一上下滑动；所述驱动滑块与所述手指安装部分的过渡滑块可拆卸连接；所述手指安装部分包括安装架，所述安装架顶部设有所述支撑板二安装孔和所述连杆安装孔，所述安装架上设有滑杆二，所述滑杆二上设有可沿所述滑杆二上下滑动的过渡滑块，所述过渡滑块一端与所述驱动滑块可拆卸连接，另一端与所述中部滑盘可拆卸连接；所述安装架的上下两侧还设有将所述薄膜压力传感器与主控板连接的触点。...

【技术特征摘要】
1.一种手指可拆装的模块化欠驱动机械手，其特征在于，包括动力驱动部分；手指转向部分；模块化手指和手指安装部分；所述动力驱动部分主要用于整个机械手抓取过程中的动力提供，包括步进电机、丝杆螺母副、同步机构、中部滑盘、支撑板一和滑盘导向杆，所述步进电机与所述丝杆螺母副通过所述同步机构进行传动；所述同步机构设置在所述支撑板一底部；所述中部滑盘与所述丝杆螺母副的螺母连接，并且所述中部滑盘在所述丝杆螺母副的带动下沿着所述滑盘导向杆上下移动；所述滑盘导向杆底部连接所述支撑板一，顶部连接所述手指转向部分的支撑板二；所述手指转向部分主要用于实现机械手不同的抓取模式，所述手指转向部分包括支撑板二、导向块、行程开关一、行程开关二、若干根连杆、限位器、舵机，所述支撑板二上设有导轨，所述导向块设置于所述导轨上并且可以沿着所述导轨滑动，所述行程开关一和所述行程开关二分别位于所述导轨的两端，分别用于控制所述限位器的闭合；所述连杆的其中两根连杆彼此可转动连接后分别连接所述导向块和所述舵机，剩余连杆两端分别连接所述导向块和所述手指安装部分；所述限位器设置于所述导向块的下方；所述模块化手指包括依次连接的顶部指尖结构、中部二指节和底部基指节，所述顶部指尖结构包括指尖骨架，所述指尖骨架上还设置有薄膜压力传感器；所述中部二指节包括四连杆机构和设置在所述四连杆机构外部的中部二指节板；所述四连杆机构包括耦合曲柄，所述耦合曲柄一端所述底部基指节的骨架顶部相连，另一端与所述底部基指节的驱动滑块通过驱动杆连接；所述底部基指节包括底...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐术锋，于越，梁威，郭子瑞，雷翔鹏，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15