一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種機械手，尤其涉及一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機械手模仿人手的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。
[0003]現(xiàn)有的多自由度機械手存在以下問題:1.機械手的自由度和靈活性較低，不能完全還原出人們能做出的手上動作。2.結(jié)構(gòu)不夠緊湊，手型龐大。3.手指運動僵硬，不能有效緩沖與適應(yīng)被抓物體的外形，并根據(jù)外形而調(diào)整各指段間的先對角度與位置。4.手指動作軌跡固定，不能實時調(diào)整動作狀態(tài)，容錯率低。
[0004]在專利CN 1048202181 A中公開了一種機器人的三指靈巧手執(zhí)行裝置，該三指擬人機械手采用基于欠驅(qū)動原理的鍵傳動結(jié)構(gòu)，采用雙閉環(huán)的原理實現(xiàn)抓取控制，外環(huán)是角度環(huán)，內(nèi)環(huán)是壓力環(huán)。但是該機械手的手指僅能做彎曲運動，無法做擺動，在所夾持物體較復(fù)雜時，適應(yīng)能力較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決至少一個上述問題，本實用新型提供了一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手，具體技術(shù)方案如下。
[0006]—種欠驅(qū)動柔性仿生機械手，包括:
[0007]手掌；
[0008]第一手指，其具有樞接于所述手掌的第一指節(jié)、樞接于所述第一指節(jié)的第二指節(jié)和樞接于所述第二指節(jié)的第三指節(jié)；
[0009]第一電機，配置成驅(qū)動所述第一指節(jié)相對于所述手掌轉(zhuǎn)動，以使所述第一手指進行擺動；
[0010]第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，其具有第一拉線、第一復(fù)位裝置和安裝于所述手掌的第二電機，配置成驅(qū)動所述第一手指進行蜷伸運動；
[0011]多個第二手指，每個所述第二手指具有樞接于所述手掌的連接塊、樞接于所述連接塊的第四指節(jié)、樞接于所述第四指節(jié)的第五指節(jié)和樞接于所述第五指節(jié)的第六指節(jié)；
[0012]多個第三電機，每個所述第三電機配置成驅(qū)動一個所述連接塊相對于所述手掌轉(zhuǎn)動，以使每個所述第二手指進行擺動；
[0013]多個第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，每個所述第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)具有第二拉線、第二復(fù)位裝置和安裝于所述手掌的第四電機，配置成驅(qū)動一個所述第二手指進行蜷伸運動。
[0014]所述第一復(fù)位裝置包括兩個扭簧，一個扭簧安裝于所述第一指節(jié)和所述第二指節(jié)，另一扭簧安裝于所述第二指節(jié)和所述第三指節(jié)；
[0015]每個所述第二復(fù)位裝置包括三個扭簧，一個扭簧安裝于所述連接塊和所述第四指節(jié)，另一扭簧安裝于所述第四指節(jié)和所述第五指節(jié)，第三個扭簧安裝于所述第五指節(jié)和所述第六指節(jié)；
[0016]所述第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)和每個所述第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)均還包括拉線管。
[0017]本實用新型所取得的有益效果是:機械手的進行多種動作的展現(xiàn);手指采用欠驅(qū)動方式控制，蜷縮動作狀態(tài)不唯一，并且手指可進行擺動，使得手指可以根據(jù)目標物體的實際外形進行適應(yīng)性調(diào)節(jié)與抓取，可根據(jù)抓取物體的表面形狀進行自我調(diào)節(jié)，實現(xiàn)手指與物體間的貼合，保證抓穩(wěn)物體。
【附圖說明】
[0018]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。
[0019]圖1是本實用新型的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是本實用新型的示意性局部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
[0022]如圖1和圖2所示，電機62可控制機械手63的彎曲。每個機械手63包括手掌631、第一手指632、第一電機633、第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)、多個第二手指636、多個第三電機637和多個第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)。
[0023]第一手指632可為拇指，其具有樞接于手掌631的第一指節(jié)、樞接于第一指節(jié)的第二指節(jié)和樞接于第二指節(jié)的第三指節(jié)。第一電機633可配置成驅(qū)動第一指節(jié)相對于手掌631轉(zhuǎn)動，以使第一手指632進行擺動。第一條伸驅(qū)動機構(gòu)可具有第一拉線634、拉線管639、第一復(fù)位裝置和安裝于手掌631的第二電機635，配置成驅(qū)動第一手指632進行蜷伸運動。第一拉線可為鋼絲線，拉線管639可為軟簧管。第一復(fù)位裝置包括兩個扭簧，一個扭簧安裝于第一指節(jié)和第二指節(jié)，另一扭簧安裝于第二指節(jié)和第三指節(jié)。
[0024]多個第二手指636可為四個，分別為食指、中指、無名指和小指；也可為其中的部分，例如三個，分別為食指、中指和無名指。每個第二手指636具有樞接于手掌631的連接塊、樞接于連接塊的第四指節(jié)、樞接于第四指節(jié)的第五指節(jié)和樞接于第五指節(jié)的第六指節(jié)。每個第三電機637配置成驅(qū)動一個連接塊相對于手掌631轉(zhuǎn)動，以使每個第二手指636進行擺動。每個第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)具有第二拉線、拉線管639、第二復(fù)位裝置和安裝于手掌631的第四電機638，配置成驅(qū)動一個第二手指636進行蜷伸運動。每個第二復(fù)位裝置包括三個扭簧，一個扭簧安裝于連接塊和第四指節(jié)，另一扭簧安裝于第四指節(jié)和第五指節(jié)，第三個扭簧安裝于第五指節(jié)和第六指節(jié)。
[0025]優(yōu)選地，第一電機633、第二電機635、每個第三電機637、每個第四電機638、第五電機、第六電機、第七電機、第八電機、第九電機和第十電機均為舵機。
[0026]拉線管639沿其軸向的長度幾乎不可伸縮，拉線穿過其中，拉線管639的設(shè)置一方面保護了拉線，另一方面使得第一電機633和第二電機635的運動相互獨立，不受干擾，其他手指的拉線管639的設(shè)置具有同樣的功能。
[0027]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項】
1.一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手，其特征在于，包括: 手掌; 第一手指，其具有樞接于所述手掌的第一指節(jié)、樞接于所述第一指節(jié)的第二指節(jié)和樞接于所述第二指節(jié)的第三指節(jié)； 第一電機，配置成驅(qū)動所述第一指節(jié)相對于所述手掌轉(zhuǎn)動，以使所述第一手指進行擺動； 第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，其具有第一拉線、第一復(fù)位裝置和安裝于所述手掌的第二電機，配置成驅(qū)動所述第一手指進行蜷伸運動； 多個第二手指，每個所述第二手指具有樞接于所述手掌的連接塊、樞接于所述連接塊的第四指節(jié)、樞接于所述第四指節(jié)的第五指節(jié)和樞接于所述第五指節(jié)的第六指節(jié)； 多個第三電機，每個所述第三電機配置成驅(qū)動一個所述連接塊相對于所述手掌轉(zhuǎn)動，以使每個所述第二手指進行擺動； 多個第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，每個所述第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)具有第二拉線、第二復(fù)位裝置和安裝于所述手掌的第四電機，配置成驅(qū)動一個所述第二手指進行蜷伸運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手，其特征在于， 所述第一復(fù)位裝置包括兩個扭簧，一個扭簧安裝于所述第一指節(jié)和所述第二指節(jié)，另一扭簧安裝于所述第二指節(jié)和所述第三指節(jié)； 每個所述第二復(fù)位裝置包括三個扭簧，一個扭簧安裝于所述連接塊和所述第四指節(jié)，另一扭簧安裝于所述第四指節(jié)和所述第五指節(jié)，第三個扭簧安裝于所述第五指節(jié)和所述第六指節(jié)； 所述第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)和每個所述第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)均還包括拉線管。
【專利摘要】本實用新型提供了一種欠驅(qū)動柔性仿生機械手，包括：手掌；第一手指，第一電機，第一蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，多個第二手指，多個第三電機，多個第二蜷伸驅(qū)動機構(gòu)，本實用新型所取得的有益效果是：機械手的進行多種動作的展現(xiàn)；手指采用欠驅(qū)動方式控制，蜷縮動作狀態(tài)不唯一，并且手指可進行擺動，使得手指可以根據(jù)目標物體的實際外形進行適應(yīng)性調(diào)節(jié)與抓取，可根據(jù)抓取物體的表面形狀進行自我調(diào)節(jié)，實現(xiàn)手指與物體間的貼合，保證抓穩(wěn)物體。
【IPC分類】B25J9/10, B25J15/00
【公開號】CN205272026
【申請?zhí)枴緾N201620029607
【發(fā)明人】宋紀元, 李浩亮, 王孟卓, 陳本海, 蘆鵬飛, 張坤, 劉志彬, 宋春曉, 徐科飛
【申請人】宋紀元, 李浩亮, 王孟卓, 陳本海, 蘆鵬飛, 張坤, 劉志彬, 宋春曉, 徐科飛
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月13日