一种多模式机械手爪制造技术

本发明专利技术公开了一种多模式机械手爪，属于医疗辅助器械领域，本产品通过电机驱动模块带动离合器驱动模块和齿轮转动模块转动，实现手指对物体的抓取。具体的，通过电机驱动模块的电机实现对下转向齿轮的驱动，可改变手指的角度，进一步提高抓取物品形状的多样性；通过电机驱动模块的电机驱动齿条和驱动齿轮，实现手指间距的改变，提高了抓取物品尺寸的范围；采用电机驱动模块的电机驱动丝杠螺母实现手指对物体的自适应抓取，保证抓取物品的稳定性。本发明专利技术可以自适应抓取不同复杂形状的物品，具有很强抓取物品形状的多样性。有很强抓取物品形状的多样性。有很强抓取物品形状的多样性。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式机械手爪


[0001]本专利技术涉及医疗辅助器械领域，具体涉及一种多模式机械手爪。

技术介绍

[0002][0003]在日常的临床诊疗和护理过程中，医护人员需要将药品、食品等其他物品配送给感染者，付出了较高的时间成本，直接与感染者的接触更提高了交叉感染的风险。尽管市场上有无接触配送装置，能够实现药品食品等其他物品的自动配送，但是现有的无接触配送装置均体现出结构复杂，手指伸张范围有限。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多模式机械手爪，旨在解决现有技术中医疗物资配送不能实现手指的多模式转换及结构复杂的缺陷性技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提出的一种多模式机械手爪，包括手指驱动装置和四个对称设置的手指；所述四个手指均安装在手指驱动装置上；
[0007]所述手指驱动装置包括齿轮转动模块、离合器驱动模块和电机驱动模块，齿轮转动模块位于手指的下方，离合器驱动模块固定在齿轮转动模块的下方，电机驱动模块安装在离合器驱动模块的下方，电机驱动模块带动离合器驱动模块和齿轮转动模块转动，实现手指对物体的抓取。
[0008]优选地，所述手指包括指尖、指中、指末、受拉从动连杆和扭簧；
[0009]指尖、指中、指末和受拉从动连杆之间通过铰链依次连接，铰链处安装有扭簧。
[0010]优选地，所述齿轮转动模块包括上转向齿轮、对称设置的上手指固接齿轮、对称设置的下手指固接齿轮、变向锥齿轮组、下转向齿轮、齿条、四个手爪固接件和四个手指固接齿轮轴；
[0011]所述手爪固接件位于受拉从动杆的下方，手爪固接件通过铰链与受拉从动杆相连，上手指固接齿轮和下手指固接齿轮安装在手爪固接件的下方，手指固接齿轮轴穿过上手指固接齿轮和下手指固接齿轮与齿条相连，手指固接齿轮轴用于固定上手指固接齿轮和下手指固接齿轮；上转向齿轮与对称设置的上手指固接齿轮啮合，下转向齿轮与对称设置的下手指固接齿轮啮合，变向锥齿轮组的上端与上转向齿轮啮合，变向锥齿轮组的下端与下转向齿轮啮合，变向锥齿轮组用于带动手指固接齿轮和下手指固接齿轮转动。
[0012]优选地，手爪固接件与上手指固接齿轮和下手指固接齿轮通过4个螺钉相连。
[0013]优选地，所述齿轮转动模块还包括挡盖，挡盖设置在变向锥齿轮组的上方，用于遮挡变向锥齿轮组。
[0014]优选地，所述离合器驱动模块包括离合器、离合器转轴、电机固接齿轮、驱动齿轮、
电机导轨和直线电机；
[0015]离合器转轴设置在齿条的下方，驱动齿轮通过向心球轴承安装在离合器转轴上，齿条与驱动齿轮啮合；直线电机位于齿条的上方，电机导轨位于直线电机的上方；离合器通过形锁合安装在离合器转轴上，离合器转轴用于驱动离合器转动，电机固定齿轮设置在离合器转轴的一侧，电机固接齿轮与离合器转轴上的齿轮相互啮合，电机固接齿轮用于驱动离合器转轴转动。
[0016]优选地，所述电机驱动模块包括电机，电机设置在电机固接齿轮的下方用于驱动电机固接齿轮转动。
[0017]优选地，离合器与驱动齿轮卡合用于实现驱动齿轮转动，齿条与驱动齿轮啮合用于实现手指间距的伸缩；
[0018]离合器与下转向齿轮卡合用于实现手指角度变化。
[0019]优选地，电机驱动模块还包括电机固连丝杠和丝杠螺母；电机固连丝杠安装在离合器转轴的中心孔内，丝杠螺母安装在电机固连丝杠上，受拉从动杆与丝杠螺母通过铁丝相连用于实现手指的自适应抓取。
[0020]优选地，还包括机械手外壳，所述机械手外壳设置在手指驱动装置的外壁。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术提出的一种多模式机械手爪，通过在手指的下方固定手指驱动装置实现手指对物体的多模式抓取。具体的，在四只手指的作用下对物体进行抓取时，在手指的下方依次设置齿轮转换模块、离合器驱动模块以及电机驱动模块，可以在电机驱动模块的作用下带动离合器驱动模块，从而使齿轮转换模块实现转动，再对齿轮转换模块上固定手指，就可以实现手指对物体的抓取操作。本专利技术提出的多模式机械手爪通过离合器控制模块与电机驱动模块控制齿轮转动模块实现手指间的角度变化及手指间距的扩大与缩小，从而实现多种模式的抓取功能，本专利技术提出的多模式机械手爪结构简单便于操作，在进行物料搬运的时通过电机驱动模块、离合器驱动模块以及齿轮转换模块的结合实现对手指的控制，通过多模式转换能够减少病毒感染几率低将其应用在医疗运输领域具有较好的应用前景。
[0023]进一步地，将直线电机设置在齿条的上方，直线电机沿着直线电机导轨夹持着离合器时，能够沿着驱动离合器转轴上下滑动。
[0024]进一步地，带加持片直线电机沿着直线电机导轨夹持着离合器沿着驱动离合器转轴向下滑动，使离合器与齿条驱动齿轮卡合，从而带动齿条驱动齿轮转动。齿条驱动齿轮通过啮合带动两个齿条向相反的方向运动。再对齿条上安装有四个手指，从而可以实现手指间距的扩大和缩小。
[0025]进一步地，带加持片直线电机沿着直线电机导轨夹持着离合器沿着驱动离合器转轴向上滑动，使离合器与下转向齿轮卡合，从而带动下转向齿轮转动。下转向齿轮通过啮合带动两个下手指固接齿轮转动，下转向齿轮通过锥齿轮组将动力反向传递到上转向齿轮，通过啮合带动两个上手指固接齿轮朝着与下手指固接齿轮相反的方向转动。对上手指固接齿轮和下手指固接齿轮上安装有手指，通过转动可以实现手指间角度的变化。
[0026]进一步地，当丝杠螺母向下运动时，钢丝拉动受拉从动连杆绕手爪固接件的铰链向下转动，从而当指尖、指中或指末分别触碰到物品时，分别受到物品的阻力，克服铰链处扭簧的阻力，实现对复杂形状物品自适应的包络。
[0027]进一步地，当丝杠螺母向上运动时，受拉从动连杆绕手爪固接件的铰链向上转动，从而当指尖、指中或指末分别离开物品时，受到物品的阻力消失，在扭簧回弹扭矩的作用下各指关节分别恢复到初始的位置，实现手指对复杂形状物品的自适应抓取。
[0028]进一步地，对手指驱动装置的外壁设置机械手外壳可以起到美观，防止器件漏电的效果。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的机械手爪的结构图；
[0030]图2为本专利技术的手指结构图；
[0031]图3为本专利技术的手指驱动装置主视图；
[0032]图4为本专利技术的手指驱动装置的俯视图；
[0033]图5为本专利技术的离合器驱动装置主视图；
[0034]图6为本专利技术的齿轮转换装置主视图；
[0035]图7为本专利技术的电机固连丝杠主视图。
[0036]其中：1
‑
指尖；2
‑
指中；3
‑
指末；4
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受拉从动连杆；5
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扭簧；6
‑
上转向齿轮； 7
‑
上手指固接齿轮；8
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下手指固接齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模式机械手爪，其特征在于，包括手指驱动装置(27)和四个对称设置的手指(25)；所述四个手指(25)均安装在手指驱动装置(27)上；所述手指驱动装置(27)包括齿轮转动模块、离合器驱动模块和电机驱动模块，齿轮转动模块位于手指(25)的下方，离合器驱动模块固定在齿轮转动模块的下方，电机驱动模块安装在离合器驱动模块的下方，电机驱动模块带动离合器驱动模块和齿轮转动模块转动，实现手指(25)对物体的抓取。2.根据权利要求1所述的多模式机械手爪，其特征在于，所述手指(25)包括指尖(1)、指中(2)、指末(3)、受拉从动连杆(4)和扭簧(5)；指尖(1)、指中(2)、指末(3)和受拉从动连杆(4)之间通过铰链依次连接，铰链处安装有扭簧(5)。3.根据权利要求2所述的多模式机械手爪，其特征在于，所述齿轮转动模块包括上转向齿轮(6)、对称设置的上手指固接齿轮(7)、对称设置的下手指固接齿轮(8)、变向锥齿轮组(9)、下转向齿轮(10)、齿条(14)、四个手爪固接件(21)和四个手指固接齿轮轴(24)；所述手爪固接件(21)位于受拉从动杆(4)的下方，手爪固接件(21)通过铰链与受拉从动杆(4)相连，上手指固接齿轮(7)和下手指固接齿轮(8)安装在手爪固接件(21)的下方，手指固接齿轮轴(24)穿过上手指固接齿轮(7)和下手指固接齿轮(8)与齿条(14)相连，手指固接齿轮轴(24)用于固定上手指固接齿轮(7)和下手指固接齿轮(8)；上转向齿轮(6)与对称设置的上手指固接齿轮(7)啮合，下转向齿轮(10)与对称设置的下手指固接齿轮(8)啮合，变向锥齿轮组(9)的上端与上转向齿轮(6)啮合，变向锥齿轮组(9)的下端与下转向齿轮(10)啮合，变向锥齿轮组(9)用于带动手指固接齿轮(7)和下手指固接齿轮(8)转动。4.根据权利要求3所述的多模式机械手爪，其特征在于，手爪固接件(21)与上手指固接齿轮(7)和下手指固接齿轮(8)通过4个螺钉相连。5.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳婕，石笑天，李健雄，符泽，赵志斌，陈雪峰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：