机械手制造技术

本申请公开了一种机械手，涉及器械设备技术领域，其中，机械手包括：驱动组件和齿轮减速机构，驱动组件包括第一驱动电机，第一驱动电机的驱动端设有轮齿，其中，第一驱动电机为大力矩密度输出电机；齿轮减速机构包括第一减速齿轮，第一减速齿轮的轮齿与第一驱动电机的轮齿相互啮合，第一减速齿轮远离第一驱动电机的一端设有第一连杆机构，第一驱动电机用于驱动第一连杆机构运动，第一减速齿轮用于使第一驱动电机的旋转速度减速并向第一连杆机构传递。本申请能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。进行快速优雅操作。进行快速优雅操作。

【技术实现步骤摘要】
机械手


[0001]本申请涉及器械设备
，特别涉及一种机械手。

技术介绍

[0002]机械手，作为机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，其主要用于将指定的物品抓取并运转至指定的位置，机械手对于提高机器人完成任务的能力和改进作业水平有着非常重要的作用。
[0003]在机器人驱动器中，通常根据任务需求来选取合适的减速比，从而在速度和力矩之间取得某种折中或平衡。但是减速机会不可避免地引入摩擦和能量损耗、引入回差及增大表征惯量，进而降低了系统传动效率、精度及反向驱动能力。相关技术中，为了满足关节力矩需求，大多数机器人系统通常需要几十甚至上百的减速比，经常采用谐波/摆线齿轮甚至是多级行星齿轮，但这会极大降低系统的传动效率和反向驱动能力，极大地限制了人机交互、机器人与环境的物理交互能力。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种机械手，能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。
[0005]本申请提供了一种机械手，包括：
[0006]驱动组件，包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端设有轮齿，其中，所述第一驱动电机为大力矩密度输出电机；
[0007]齿轮减速机构，包括第一减速齿轮，所述第一减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第一连杆机构，所述第一减速齿轮的轮齿与所述第一驱动电机的轮齿相互啮合，所述第一减速齿轮用于使所述第一驱动电机的旋转速度减速并向所述第一连杆机构传递；其中，所述第一减速齿轮的直径大于所述第一驱动电机的驱动端的直径。
[0008]根据本申请第一方面实施例的机械手，至少具有如下有益效果：通过控制大力矩密度输出的第一驱动电机启动，使得第一驱动电机驱动端的轮齿与第一减速齿轮的轮齿相互啮合转动，所述第一减速齿轮使所述第一驱动电机的旋转速度减速并向所述第一连杆机构传递，以带动第一连杆机构运动。与相关技术相比，本申请通过大力矩密度输出的第一驱动电机与第一减速齿轮的轮齿相互啮合转动并驱动第一连杆机构运动，可实现精确的力感知，具有力传递的透明性，能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。
[0009]根据本申请的一些实施例，所述驱动组件还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端设有轮齿，所述齿轮减速机构包括第二减速齿轮，所述第二减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第二连杆机构，所述第二减速齿轮的轮齿与所述第二驱动电机的轮齿相互啮
合；所述第一减速齿轮与所述第二减速齿轮同轴相向设置，且所述第一减速齿轮靠近所述第一驱动电机设置，所述第二减速齿轮靠近所述第二驱动电机设置，其中，所述第二驱动电机为大力矩密度输出电机，所述第二减速齿轮的直径大于所述第二驱动电机的所述驱动端的直径。
[0010]根据本申请的一些实施例，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间的驱动方式为并联驱动。
[0011]根据本申请的一些实施例，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均通过电流环进行力矩测量。
[0012]根据本申请的一些实施例，所述机械手还包括壳体，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的驱动端分别穿设于所述壳体内腔的两侧内壁，且所述第一驱动电机和所述第二驱动电机相向设置，所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮分别在所述壳体内壁的两侧相向设置。
[0013]根据本申请的一些实施例，所述壳体在对应于所述第一驱动电机的外侧壁设有与所述第一减速齿轮对应的第一固定板件，所述壳体在对应于所述第二驱动电机的外侧壁设有与所述第二减速齿轮对应的第二固定板件，所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮设置于所述第一固定板件和所述第二固定板件之间，且所述第一减速齿轮靠近所述第一固定板件设置，所述第二减速齿轮靠近所述第二固定板件设置。
[0014]根据本申请的一些实施例，所述机械手还包括连接轴，所述第一固定板件、所述第二固定板件、所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮分别穿设于所述连接轴，且所述第一固定板件和所述第二固定板件设于所述连接轴的两端。
[0015]根据本申请的一些实施例，所述机械手还包括第一控制装置和第二控制装置，所述第一控制装置和所述第二控制装置均穿设于所述连接轴上，且所述第一控制装置设于所述第一固定板件和所述第一减速齿轮之间并与所述第一驱动电机连接，所述第一控制装置用于控制所述第一驱动电机的启停状态和转动方向；所述第二控制装置设于所述第二固定板件和所述第二减速齿轮之间并与所述第二驱动电机连接，所述第二控制装置用于控制所述第二驱动电机的启停状态和转动方向。
[0016]根据本申请的一些实施例，所述机械手还包括夹持机构，所述夹持机构分别与所述第一连杆机构、所述第二连杆机构可活动连接，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机用于通过驱动所述第一连杆机构和所述第二连杆机构运动以带动所述夹持机构运动。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述驱动组件设有两个，且两个所述驱动组件的驱动方向相反，所述齿轮减速机构和所述夹持机构数量均对应于所述驱动组件的数量，两个所述驱动组件用于驱动两个所述夹持机构的末端相互靠近或远离。
[0018]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0019]本申请的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为本申请的一个实施例提供的机械手的局部结构示意图；
[0021]图2为本申请的另一个实施例提供的机械手的局部结构示意图；
[0022]图3为本申请实施例提供的的机械手的正面结构示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的的机械手的侧面结构示意图。
[0024]附图标记：
[0025]机械手100；
[0026]第一驱动电机110、第一减速齿轮111、第一连杆机构112、第一固定板件 113、第一控制装置114、第一驱动端115；
[0027]第二驱动电机120、第二减速齿轮121、第二连杆机构122、第二固定板件 123、第二控制装置124、第二驱动端125、连接轴126；
[0028]壳体130、第三驱动电机140、第四驱动电机150、助力机构160、夹持机构 170。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0030]在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，而不是指示或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械手，其特征在于，包括：驱动组件，包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端设有轮齿，其中，所述第一驱动电机为大力矩密度输出电机；齿轮减速机构，包括第一减速齿轮，所述第一减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第一连杆机构，所述第一减速齿轮的轮齿与所述第一驱动电机的轮齿相互啮合，所述第一减速齿轮用于使所述第一驱动电机的旋转速度减速并向所述第一连杆机构传递；其中，所述第一减速齿轮的直径大于所述第一驱动电机的驱动端的直径。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述驱动组件还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端设有轮齿，所述齿轮减速机构包括第二减速齿轮，所述第二减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第二连杆机构，所述第二减速齿轮的轮齿与所述第二驱动电机的轮齿相互啮合；所述第一减速齿轮与所述第二减速齿轮同轴相向设置，且所述第一减速齿轮靠近所述第一驱动电机设置，所述第二减速齿轮靠近所述第二驱动电机设置，其中，所述第二驱动电机为大力矩密度输出电机，所述第二减速齿轮的直径大于所述第二驱动电机的所述驱动端的直径。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间的驱动方式为并联驱动。4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均通过电流环进行力矩测量。5.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述机械手还包括壳体，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的驱动端分别穿设于所述壳体内腔的两侧内壁，且所述第一驱动电机和所述第二驱动电机相向设置，所述第一减速齿轮和所述第二减速齿轮分别在所述壳体内壁的两侧相向设置。6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述壳体在对应于所述第一驱动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振中，朱政，林世远，赵云天，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：