各关节可自由活动的气动机械手指制造技术

本发明专利技术提供了一种各关节可自由活动的气动机械手指，机械手领域，包括机械手指和压缩空气管路，机械手指至少包括两个关节：第一关节和第二关节，第一关节通过第一铰链连接，第一铰链设置在第一关节的弯曲内侧，第二关节通过第二铰链连接，第二铰链设置在第二关节的弯曲内侧，第一关节处装有第一伸缩气囊，第一伸缩气囊对应连通第一压缩空气管路，第二关节处装有第二伸缩气囊，第二伸缩气囊对应连通第二压缩空气管路。本发明专利技术通过合理布局压缩空气管理的压力，从而控制每个关节实现协同动作，利用每个关节处的伸缩气囊实现手指的弯曲，结构新颖，操作简单。

Pneumatic mechanical finger with free movement of each joint

The invention provides a pneumatic mechanical finger with free movement of each joint. The field of the manipulator includes a mechanical finger and a compressed air pipeline. The mechanical finger comprises at least two joints: the first joint and the second joint. The first joint is connected by the first hinge, the first hinge is located in the inside of the bending of the first joint, the second joint is connected by the second hinge, and the second hinge is arranged. On the inside of the bending of the second joint, there is a first expansion airbag at the first joint, the first expansion airbag correspondingly connects the first compressed air pipeline, the second expansion airbag at the second joint, and the second expansion airbag correspondingly connects the second compressed air pipeline. The invention realizes the coordinated action of each joint by reasonably arranging the pressure of compressed air management, and realizes the bending of fingers by using the expansion airbag at each joint. The structure is novel and the operation is simple.

【技术实现步骤摘要】
各关节可自由活动的气动机械手指
本专利技术属于机械手领域，涉及一种各关节可自由活动的气动机械手指。
技术介绍
目前市场组成机械手的机械手指总体分为两类，一类是利用柔性材料，在压缩空气的作用下实现弯曲，从而实现对物体的夹持和松开，另一类是利用机械连杆机构，在气缸或死按动推杆的作用下，通过连杆机构实现对物体的操作，这两类机械手存在的共同问题是无法准确实现加持力的测量，另一共性的问题是组成机械手的几个关节，只要有一个关节动，由于利用连杆机构实现的手指弯曲，别的关节也会发生弯曲，从仿生学角度，人体手指关节，真实情况是某一关节在运动的使用，其他关节可以不动，也可以动。如何设计机械手指的运动，让机械手指能更好的符合仿生学的要求，实现各关节分别运动，同时也能实现各关节一起运动，是我们面临的真正难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是在于提供一种通过压缩空气管路的压力，控制每个关节实现协同动作的各关节可自由活动的气动机械手指。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：各关节可自由活动的气动机械手指，包括机械手指和压缩空气管路，所述机械手指至少包括两个关节：第一关节和第二关节，所述第一关节通过第一铰链连接，所述第一铰链设置在第一关节的弯曲内侧，所述第二关节通过第二铰链连接，所述第二铰链设置在第二关节的弯曲内侧，所述第一关节处装有第一伸缩气囊，所述第一伸缩气囊对应连通第一压缩空气管路，第二关节处装有第二伸缩气囊，所述第二伸缩气囊对应连通第二压缩空气管路。进一步的，所述第一关节处设有第一弹簧，所述第一弹簧对应第一铰链设置在第一关节的弯曲外侧，所述第二关节处设有第二弹簧，所述第二弹簧对应第二铰链设置在第二关节的弯曲外侧。进一步的，所述第一伸缩气囊设置在第一弹簧和第一铰链之间，所述第二伸缩气囊设置在第二弹簧和第二铰链之间。进一步的，所述气动机械手指包括第三关节，所述第三关节和第二关节相邻设置，所述第三关节处设有第三铰链，第三伸缩气囊和第三压缩空气管路，所述第三关节、第二关节和第一关节结构和连接方式相同。进一步的，所述第一压缩空气管路、第二压缩空气管路和第三压缩空气管路均与外部空气压缩装置连通，压缩气囊通过压缩空气管路驱动相应关节弯曲转动。进一步的，所述第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧设置数量均为两至四个。进一步的，所述第一关节、第二关节和第三关节处均加装有测量铰链转动角度的角度测量传感器，所述角度测量传感器与控制分析软件电性连接。进一步的，所述第一关节、第二关节和第三关节处均加装有测量弹簧弹力的测力传感器，所述测力传感器与控制分析软件电性连接。进一步的，所述第一关节、第二关节和第三关节处均加装有测量伸缩气囊内气体压力的气体压力检测传感器，所述气体压力检测传感器与控制分析软件电性连接。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果如下。1、本专利技术利用每个关节处的伸缩气囊对应各自的压缩空气管路，提供不同压力空气，实现各个关节的弯曲和独立运动，结构简单、新颖，方便操作。2、本专利技术通过各个关节处加装测力传感器、角度测量传感器和气体压力检测传感器将检测数据反馈至控制分析软件，不断修正运动进度，形成闭环控制。3、本专利技术让机械手指的灵活性更加灵活，更加符合人体手指的构造要求，在抓取东西时手指动作会变得更紧密和精确。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术各关节可自由活动的气动机械手指的结构示意图；图2为本专利技术各关节可自由活动的气动机械手指的结构示意图；图3为本专利技术伸缩气囊的结构示意图；图4为本专利技术各传感器和控制分析软件的连接示意图。附图标记说明：1、第一关节；2、第二关节；3、第三关节；4、第一伸缩气囊；5、第二伸缩气囊；6、第三伸缩气囊；7、第一铰链；8、第二铰链；9、第三铰链；10、第一弹簧；11、第二弹簧；12、第三弹簧；13、第一压缩空气管路；14、第二压缩空气管路；15、第三压缩空气管路；16、角度测量传感器；17、测力传感器；18、气体压力检测传感器；19、控制分析软件。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1至图4所示，各关节可自由活动的气动机械手指，包括机械手指和压缩空气管路，机械手指至少包括两个关节：第一关节1和第二关节2，第一关节1通过第一铰链7连接，第一铰链7设置在第一关节1的弯曲内侧，第二关节2通过第二铰链8连接，第二铰链8设置在第二关节2的弯曲内侧，第一关节1处装有第一伸缩气囊4，第一伸缩气囊4对应连通第一压缩空气管路13，第二关节2处装有第二伸缩气囊5，第二伸缩气囊5对应连通第二压缩空气管路14，压缩空气管路提供伸缩气囊带有压力的气体，伸缩气囊实现伸缩运动，并提供个关节弯曲所需要的动力。如图1所示，优选地，第一关节1处设有第一弹簧10，第一弹簧10对应第一铰链7设置在第一关节1的弯曲外侧，第二关节2处设有第二弹簧11，第二弹簧11对应第二铰链8设置在第二关节2的弯曲外侧，通过弹簧弹力带动关节做回程运动，实现机械手指伸直。如图2所示，优选地，第一伸缩气囊4设置在第一弹簧10和第一铰链7之间，第二伸缩气囊5设置在第二弹簧11和第二铰链8之间，伸缩气囊设置在关节处中间位置，提供关节弯曲所需动力，方便关机弯曲受力。如图1和图2所示，优选地，气动机械手指包括第三关节3，第三关节3和第二关节2相邻设置，第三关节3处设有第三铰链9，第三伸缩气囊6和第三压缩空气管路15，第三关节3、第二关节2和第一关节1结构和连接方式相同，制作成本低，方便更换受损零件。如图1和图2所示，优选地，第一压缩空气管路13、第二压缩空气管路14和第三压缩空气管路15均与外部空气压缩装置连通，压缩气囊通过压缩空气管路驱动相应关节弯曲转动。如图2所示，优选地，第一弹簧10、第二弹簧11和第三弹簧12设置数量均为两至四个，每个关节在伸缩气囊和弹簧的共同作用下实现机械手指的伸直。如图4所示，优选地，第一关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.各关节可自由活动的气动机械手指，其特征在于：包括机械手指和压缩空气管路，所述机械手指至少包括两个关节：第一关节(1)和第二关节(2)，所述第一关节(1)通过第一铰链(7)连接，所述第一铰链(7)设置在第一关节(1)的弯曲内侧，所述第二关节(2)通过第二铰链(8)连接，所述第二铰链(8)设置在第二关节(2)的弯曲内侧，所述第一关节(1)处装有第一伸缩气囊(4)，所述第一伸缩气囊(4)对应连通第一压缩空气管路(13)，第二关节(2)处装有第二伸缩气囊(5)，所述第二伸缩气囊(5)对应连通第二压缩空气管路(14)。

【技术特征摘要】
1.各关节可自由活动的气动机械手指，其特征在于：包括机械手指和压缩空气管路，所述机械手指至少包括两个关节：第一关节(1)和第二关节(2)，所述第一关节(1)通过第一铰链(7)连接，所述第一铰链(7)设置在第一关节(1)的弯曲内侧，所述第二关节(2)通过第二铰链(8)连接，所述第二铰链(8)设置在第二关节(2)的弯曲内侧，所述第一关节(1)处装有第一伸缩气囊(4)，所述第一伸缩气囊(4)对应连通第一压缩空气管路(13)，第二关节(2)处装有第二伸缩气囊(5)，所述第二伸缩气囊(5)对应连通第二压缩空气管路(14)。2.根据权利要求1所述的各关节可自由活动的气动机械手指，其特征在于：所述第一关节(1)处设有第一弹簧(10)，所述第一弹簧(10)对应第一铰链(7)设置在第一关节(1)的弯曲外侧，所述第二关节(2)处设有第二弹簧(11)，所述第二弹簧(11)对应第二铰链(8)设置在第二关节(2)的弯曲外侧。3.根据权利要求1所述的各关节可自由活动的气动机械手指，其特征在于：所述第一伸缩气囊(4)设置在第一弹簧(10)和第一铰链(7)之间，所述第二伸缩气(5)设置在第二弹簧(11)和第二铰链(8)之间。4.根据权利要求1所述的各关节可自由活动的气动机械手指，其特征在于：所述气动机械手指包括第三关节(3)，所述第三关节(3)和第二关节(2)相邻设置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，吕嵩浩，李明娜，刘称，金晶，乔新栋，
申请(专利权)人：天津交通职业学院，
类型：发明
国别省市：天津,12