机械手指和机械手制造技术

本发明专利技术提供了一种机械手指和机械手，涉及机械手技术领域，以解决现有机械指力感知能力不足、轨迹不确定、驱动传递效率低、不利于进行精细而复杂的操作的技术问题。该机械手指包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个机械指节连接在手指座和机械指尖之间；还包括驱动装置，驱动装置的输出端连接至机械指节和机械指尖，用于驱动机械指节和机械指尖运动。本发明专利技术不仅使机械手指具有多方向、多维度的精确力/力矩感知，而且使机械手指的驱动传递更及时，运动轨迹更精确，使机械手能够在复杂工况下进行精细而复杂的操作。

【技术实现步骤摘要】
机械手指和机械手
本专利技术涉及机械手
，尤其涉及一种机械手指和机械手。
技术介绍
随着工业化的发展，多指机械手作为操作机器人与外部环境的交互工具，得到了大力的发展。多指机械手与人手结构相仿，在工业环境下，它可代替人进行重复性工作以实现生产的机械化和自动化，能在危险环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于自动化生产制造、电子、汽车及电力等领域。现阶段的多指机械手指，大都采用欠驱动的驱动形式，欠驱动系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统。驱动电机布置于灵巧机械手底座内，指节通过滚轮及驱动绳进行驱动。这种多指机械手指，指尖轨迹具有不确定性、驱动传递效率低，并且机械手结构庞大，不利于机械手进行精细而复杂的操作。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中提到的至少一个问题，本专利技术提供一种机械手指和机械手，不仅能够使机械手指具有多方向、多维度的力感知和力矩感知，还能使机械手指进行复杂和精细的操作。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种机械手指，包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个机械指节连接在手指座和机械指尖之间。还包括驱动装置，驱动装置的输出端连接至机械指节和机械指尖，用于驱动机械指节和机械指尖运动。在上述的机械手指中，可选的是，驱动装置包括第一驱动件和第二驱动件。第一驱动件位于手指座中，第一驱动件的输出端连接至与手指座连接的机械指节；第二驱动件位于机械指节中，第二驱动件的输出端连接至与机械指节连接的机械指尖。在上述的机械手指中，可选的是，机械指节有多个，多个机械指节包括与机械指尖连接的第一机械指节和多个第二机械指节，多个第二机械指节依次首尾连接在第一机械指节和手指座之间。驱动装置包括第三驱动件，每个第二机械指节中均设置有第三驱动件，第三驱动件的输出端连接至与该第二机械指节连接的下一个第二机械指节。在上述的机械手指中，可选的是，手指座和第二机械指节，相邻的第二机械指节，第二机械指节和第一机械指节以及第一机械指节和机械指尖均转动连接。在上述的机械手指中，可选的是，手指座和第二机械指节的连接处，相邻的第二机械指节的连接处以及第二机械指节和第一机械指节的连接处均设置有第一转动连接件。第一转动连接件具有第一转动轴，第一转动连接件沿第一转动轴的第一方向和第二方向转动，第一方向和第二方向分别为第一转动轴的周向上的两个相反的方向。第一转动连接件沿第一方向转动的角度范围，以及第一转动连接件沿第二方向转动的角度范围均为0-90°。在上述的机械手指中，可选的是，第一机械指节和机械指尖的连接处设置有第二转动连接件，第二转动连接件具有第二转动轴，第二转动连接件沿第二转动轴的第三方向和第四方向转动，第三方向和第四方向分别为第二转动轴的周向上的两个相反的方向。第二转动连接件沿第三方向转动的角度范围为0-90°，第二转动连接件沿第四方向转动的角度范围为0-45°。在上述的机械手指中，可选的是，第一驱动件和机械指节的连接处，第二驱动件和机械指尖的连接处以及第三驱动件和第一机械指节的连接处均设置有传动装置。传动装置包括主动齿轮和与主动齿轮啮合的从动齿轮。在上述的机械手指中，可选的是，机械指尖的端部具有指尖端面，指尖端面与机械指尖的轴向的夹角范围为30-60°。在上述的机械手指中，可选的是，机械指尖的指尖端面上设置有转动件，转动件转动连接在指尖端面上。转动件与指尖端面通过指尖转轴连接，指尖转轴为直轴或万向轴。第二方面，本专利技术提供了一种机械手，包括多个上述机械指。本专利技术提供的机械手指和机械手，该机械手指在手指座和机械指节中均设置驱动件，并且通过齿轮传动，进而分别驱动机械指节和机械指尖进行运动，使机械手指具备全驱动能力，在机械指节和机械指尖周向均设置多维力/力矩传感器，并且在机械指尖设置被动旋转装置。本专利技术通过上述设置，不仅使机械手指具有多方向、多维度的精确力/力矩感知，而且使机械手指的驱动传递更及时，运动轨迹更精确，最终使机械手能够在复杂工况下进行精细而复杂的操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的机械手指的组装状态的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的机械手指的分解状态的结构示意图。附图标记说明：100-机械手指；10-手指座；20-机械指节；30-机械指尖；40-第一转动连接件；41-第一固定部；42-第一转动部；50-第二转动连接件；51-第二固定部；52-第二转动部。具体实施方式在机械手领域，随着工业化的发展，多指机械手作为操作机器人与外部环境的交互工具，得到了大力的发展。现阶段的多指机械手，大都采用欠驱动的驱动形式，欠驱动系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统。驱动电机布置于机械手底座内，指节通过滚轮及驱动绳进行驱动，这些驱动均属于带驱动，然而，现有的多指机械手指，指尖轨迹具有不确定性、驱动传递有迟滞现象，并且机械手结构庞大，不利于多指机械手进行精细而复杂的操作。本专利技术提供了一种机械手指和机械手，该机械手指在手指座和机械指节中均设置驱动件，并且通过齿轮传动，进而分别驱动机械指节和机械指尖进行运动，使机械手指具备全驱动能力，在机械指节和机械指尖周向均设置多维力/力矩传感器，并且在机械指尖设置被动旋转装置。本专利技术通过上述设置，不仅使机械手指具有多方向、多维度的精确力/力矩感知，而且使机械手指的驱动传递更及时，运动轨迹更精确，最终使机械手能够在复杂工况下进行精细而复杂的操作。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的优选实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。图1为本专利技术实施例提供的机械手指的组装状态的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的机械手指的分解状态的结构示意图。参照图1和图2所示，本专利技术实施例提供了一种机械手指。机械手指100包括手指座10、至少一个机械指节20以及机械指尖30，至少一个机械指节20连接在手指座10和机械指尖30之间。机械手指100还包括驱动装置，驱动装置的输出端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手指，其特征在于，包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个所述机械指节连接在所述手指座和所述机械指尖之间；/n还包括驱动装置，所述驱动装置的输出端连接至所述机械指节和机械指尖，用于驱动所述机械指节和所述机械指尖运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械手指，其特征在于，包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个所述机械指节连接在所述手指座和所述机械指尖之间；
还包括驱动装置，所述驱动装置的输出端连接至所述机械指节和机械指尖，用于驱动所述机械指节和所述机械指尖运动。


2.根据权利要求1所述的机械手指，其特征在于，所述驱动装置包括第一驱动件和第二驱动件；
所述第一驱动件位于所述手指座中，所述第一驱动件的输出端连接至与所述手指座连接的所述机械指节；所述第二驱动件位于所述机械指节中，所述第二驱动件的输出端连接至与所述机械指节连接的所述机械指尖。


3.根据权利要求2所述的机械手指，其特征在于，所述机械指节有多个，多个所述机械指节包括与所述机械指尖连接的第一机械指节和多个第二机械指节，多个所述第二机械指节依次首尾连接在所述第一机械指节和所述手指座之间；
所述驱动装置包括第三驱动件，每个所述第二机械指节中均设置有第三驱动件，所述第三驱动件的输出端连接至与该所述第二机械指节连接的下一个所述第二机械指节。


4.根据权利要求3所述的机械手指，其特征在于，所述手指座和所述第二机械指节，相邻的所述第二机械指节，所述第二机械指节和所述第一机械指节以及所述第一机械指节和所述机械指尖均转动连接。


5.根据权利要求4所述的机械手指，其特征在于，所述手指座和所述第二机械指节的连接处，相邻的所述第二机械指节的连接处以及所述第二机械指节和所述第一机械指节的连接处均设置有第一转动连接件；
所述第一转动连接件具有第一转动轴，所述第一转动连接件沿所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：双丰，李政阳，高放，黄约，
申请(专利权)人：广西大学，南宁宇立仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45