一种可多自由度活动的机械手制造技术

本发明专利技术涉及一种可多自由度活动的机械手。该机械手包括手掌和至少三根手指，每根手指均间隔设置并分别错落地连接于手掌；至少一根手指相对于手掌倾斜设置，以能够与其他手指形成于夹角；手指包括沿手掌指向指尖方向依次设置的第一指节模块、第二指节模块和第三指节模块；第一指节模块的一端可转动地连接于手掌，第一指节模块的另一端可转动地连接于第二指节模块；第一指节模块可相对于手掌前后俯仰和左右偏摆，以能够调节第二指节模块的位置；第二指节模块的端部传动地连接于第三指节模块，以带动第三指节模块前后俯仰运动。由此，解决了现有技术中机械手存在的适用范围狭窄、无法提高较大扭矩且维护困难的问题。提高较大扭矩且维护困难的问题。提高较大扭矩且维护困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可多自由度活动的机械手


[0001]本专利技术属于机器人
，涉及一种可多自由度活动的机械手。

技术介绍

[0002]机械手是在机械化生产过程中发展起来的一种新型装置。基于其不知疲劳、不怕危险且抓举重物的力量比人手力大的特点，越来越广泛地应用于生产和生活中，例如物流运输行业、机加工生产行业等。
[0003]目前，常用到两种类型的机械手，一是电机驱动机械手，该电动驱动机械手主要是通过电机的驱动，实现指节的拾取和释放动作，但其受到电机尺寸限制，难以实现全部的手部自由度驱动，普遍都为欠驱动机械手，因此，该电机驱动机械手存在着适用范围有限的问题；除此之外，基于电机规格的限制，也使得其提供的扭矩大小有限，因此，仅适于对小扭矩的应用场景；二是线驱动机械手，该线驱动机械手依靠手部各指节连线提供驱动动力，普遍可以设计实现动力源和指节分离。但其仍存在一些缺点，例如：1、基于线传动的连接方式，指节之间的磨损损耗大，维护成本高；2、受制于线传动方式的局限性，其动力传递效率低，难以提供大的扭矩；3.为了实现驱动，该线驱动机械手的结构较为复杂，因此动力学问题难以分析，并且后期维护困难。
[0004]因此，针对现有技术中机械手存在的适用范围狭窄、无法提高较大扭矩且维护困难的问题，还需要提出一种更为合理的技术方案，以解决当前的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种可多自由度活动的机械手，以解决现有技术中机械手存在的适用范围狭窄、无法提高较大扭矩且维护困难的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种可多自由度活动的机械手，包括手掌和至少三根手指，每根手指均间隔设置并分别错落地连接于所述手掌，以形成一定的高差；至少一根手指相对于所述手掌倾斜设置，以能够与其他手指形成于夹角；
[0007]所述手指包括沿手掌指向指尖方向依次设置的第一指节模块、第二指节模块和第三指节模块；其中，所述第一指节模块的一端可转动地连接于所述手掌，所述第一指节模块的另一端可转动地连接于所述第二指节模块；所述第一指节模块可相对于所述手掌前后俯仰和左右偏摆，以能够调节所述第二指节模块的位置；
[0008]所述第二指节模块的端部传动地连接于所述第三指节模块，以带动所述第三指节模块前后俯仰运动。
[0009]在一种可能的设计中，所述第一指节模块包括第一连杆、第一驱动件、第二连杆、第二驱动件、第三连杆、第三驱动件、第二指节和第三指节；
[0010]所述第一连杆的一端可转动地连接于所述手掌，另一端可转动地连接于所述第二指节；所述第一驱动件的一端可转动地连接于所述手掌，另一端可转动地连接于所述第二指节；当所述第一驱动件伸缩时，带动所述第二指节相对于所述手掌左右偏摆；
[0011]所述第二连杆的一端可转动地连接于所述第二指节，另一端连接于所述第三指节；所述第二驱动件的一端可转动地连接于所述第二指节，另一端连接于所述第三指节；当所述第二驱动件伸缩时，带动所述第三指节相对于所述手掌前后俯仰；
[0012]所述第三连杆的一端可转动地连接于所述第三指节，另一端连接于所述第二指节模块；所述第三驱动件的一端可转动地连接于所述第三指节，另一端连接于所述第二指节模块；当所述第三驱动件伸缩时，带动所述第二指节模块相对于所述手掌前后俯仰。
[0013]在一种可能的设计中，第一连杆配设为两个；第二连杆配设为两个；第三连杆配设为两个。
[0014]在一种可能的设计中，所述第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件均配设为第一液压缸；所述第二指节和所述第三指节均配置为第一基体，所述第一基体包括第一外壳和第一底座，所述第一外壳套接于所述第一底座，以能够完全遮挡所述第一液压缸。
[0015]在一种可能的设计中，所述底座上设有避让所述液压缸油路的走线孔；所述底座上设有用于避让所述液压缸的伸缩轴的活动孔，所述活动孔配设为条形孔。
[0016]在一种可能的设计中，所述第二指节模块包括第四连杆、第四驱动件和第四指节，所述第四连杆的一端可转动地连接于所述第一指节模块，另一端可转动地连接于所述第三指节模块；所述第四驱动件的一端可转动地连接于所述第一指节模块，另一端可转动地连接于所述第三指节模块；当所述第四驱动件伸缩时，带动所述第四指节相对于所述手掌前后俯仰。
[0017]在一种可能的设计中，所述第四驱动件均配设为第二液压缸；所述第四指节均配置为第二基体，所述第二基体包括第二外壳和第二底座，所述第二外壳套接于所述第二底座，以能够完全遮挡所述第二液压缸。
[0018]在一种可能的设计中，所述第二底座上设有避让所述第二液压缸油路的过线孔；所述第二底座上设有用于避让所述第二液压缸的伸缩轴的位移孔，所述位移孔配设为长条孔。
[0019]在一种可能的设计中，所述第三指节模块形成为与手指指尖相似的仿形指节，且所述仿形指节上形成有顺滑的曲面。
[0020]在一种可能的设计中，在至少三根手指中，有一根手指相对于所述手掌倾斜设置，其该手指相对于手掌的倾角为30
°
～60
°
。
[0021]在一种可能的设计中，每根手指的指腹设有防滑部。
[0022]在一种可能的设计中，该防滑部为凸台、凸点、凹槽、橡胶垫或者硅胶垫。
[0023]该机械手的工作过程可以概述为：当需要抓取物品时，第一指节模块、第二指节模块和第三指节模块能够呈现出不同的俯仰状态，这样一来，相邻的手指能够以不同的角度曲起，从而呈现出朝向手掌心抓物的状态，有效拾取待拾取物品；而当将物品周转至目标位置后，则是可以使得驱动件控制其伸缩轴收缩，这样一来，可以使相邻的指节逐渐伸展并复位，从而释放物品。由此，即完成对物品的周转工作。
[0024]通过上述技术方案，可以通过第一指节模块、第二指节模块和第三指节模块来调节握紧程度，基于相邻指节模块之间俯仰的连接方式，可以增大作用范围，突破线传动所带来的局限性，能够提供较大的扭矩，并且结构简单，方便后期进行维护。基于第一指节模块可进行左右偏摆的设计，可以使不同的手指之间能够具有相同或者不同的间距，这样可以
根据物品的规格、形状和材质来对手指间的间距进行相应调节，这样，手指在张开张大后，可以有效地拾取物品，具有较好的灵活性，能够适用于不同规格物品的不同取物需求。
附图说明
[0025]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简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0026]图1是本专利技术提供的可多自由度活动的机械手在一种实施例中的立体结构示意图，其中，机械手处于伸展状态；
[0027]图2是本专利技术提供的可多自由度活动的机械手中第一指节模块的结构放大示意图；
[0028]图3是本专利技术提供的可多自由度活动的机械手在一种实施例中的侧视结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可多自由度活动的机械手，其特征在于，包括手掌(1)和至少三根手指，每根手指均间隔设置并分别错落地连接于所述手掌(1)，以形成一定的高差；至少一根手指相对于所述手掌(1)倾斜设置，以能够与其他手指形成于夹角；所述手指包括沿手掌(1)指向指尖方向依次设置的第一指节模块(2)、第二指节模块(3)和第三指节模块(4)；其中，所述第一指节模块(2)的一端可转动地连接于所述手掌(1)，所述第一指节模块(2)的另一端可转动地连接于所述第二指节模块(3)；所述第一指节模块(2)可相对于所述手掌(1)前后俯仰和左右偏摆，以能够调节所述第二指节模块(2)的位置；所述第二指节模块(3)的端部传动地连接于所述第三指节模块(4)，以带动所述第三指节模块前后俯仰运动。2.根据权利要求1所述的可多自由度活动的机械手，其特征在于，所述第一指节模块(2)包括第一连杆(21)、第一驱动件(22)、第二连杆(23)、第二驱动件(24)、第三连杆(25)、第三驱动件(26)、第二指节(27)和第三指节(28)；所述第一连杆(21)的一端可转动地连接于所述手掌(1)，另一端可转动地连接于所述第二指节(27)；所述第一驱动件(22)的一端可转动地连接于所述手掌(1)，另一端可转动地连接于所述第二指节(27)；当所述第一驱动件(22)伸缩时，带动所述第二指节(27)相对于所述手掌(1)左右偏摆；所述第二连杆(23)的一端可转动地连接于所述第二指节(27)，另一端连接于所述第三指节(28)；所述第二驱动件(24)的一端可转动地连接于所述第二指节(27)，另一端连接于所述第三指节(28)；当所述第二驱动件(24)伸缩时，带动所述第三指节(28)相对于所述手掌(1)前后俯仰；所述第三连杆(25)的一端可转动地连接于所述第三指节(28)，另一端连接于所述第二指节模块(3)；所述第三驱动件(26)的一端可转动地连接于所述第三指节(28)，另一端连接于所述第二指节模块(3)；当所述第三驱动件(26)伸缩时，带动所述第二指节模块(3)相对于所述手掌(1)前后俯仰。3.根据权利要求2所述的可多自由度活动的机械手，其特征在于，第一连杆(21)配设为两个；第二连杆(23)配设为...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭道杰，
申请(专利权)人：彭道杰，
类型：发明
国别省市：