一种多功能助残机械手制造技术

一种多功能助残机械手，属于机械手技术领域。本实用新型专利技术的手爪包括基板、舵机及夹持指，基板上设置有滑道，夹持指下部连接有滑块，夹持指通过滑块及滑道与基板滑动配合，舵机安装在基板上，舵机与滑块之间通过曲柄连杆机构相连接；曲柄连杆机构包括曲柄和连杆，曲柄的杆体中心与舵机的动力输出轴相连接，曲柄一端与连杆一端相铰接，连杆另一端铰接在滑块上；在滑块上也设置有滑道，夹持指下部设置有滑槽，夹持指通过滑槽及滑道与滑块相连接；滑块与夹持指之间设置有弹簧；在夹持指夹持面上设置有弹性橡胶垫；手爪配装有工具连接柄，工具连接柄与手爪相配合，工具连接柄端部连接有工具；在夹持指的夹持面上设置有凹槽，凹槽与工具连接柄相对应。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种多功能助残机械手，属于机械手
。本技术的手爪包括基板、舵机及夹持指，基板上设置有滑道，夹持指下部连接有滑块，夹持指通过滑块及滑道与基板滑动配合，舵机安装在基板上，舵机与滑块之间通过曲柄连杆机构相连接；曲柄连杆机构包括曲柄和连杆，曲柄的杆体中心与舵机的动力输出轴相连接，曲柄一端与连杆一端相铰接，连杆另一端铰接在滑块上；在滑块上也设置有滑道，夹持指下部设置有滑槽，夹持指通过滑槽及滑道与滑块相连接；滑块与夹持指之间设置有弹簧；在夹持指夹持面上设置有弹性橡胶垫；手爪配装有工具连接柄，工具连接柄与手爪相配合，工具连接柄端部连接有工具；在夹持指的夹持面上设置有凹槽，凹槽与工具连接柄相对应。【专利说明】一种多功能助残机械手
本技术属于机械手
，特别是涉及一种多功能助残机械手。
技术介绍
目前，面对诸多行动不便的老年人及上肢残障人士，能够帮助他们实现抓取物体和日常进餐的机械手，是重拾他们“自食其力”信心的重要工具，但是现阶段作为辅助工具的助残机械手发展的还很不完善，现有的助残机械手不但价格昂贵，而且功能单一，虽能完成一定的夹取动作，但是夹取物体的适用范围小，作为机械手重要组成部分的手爪部分，对夹取的物体限制非常大，能够夹取矩形类物体的手爪，想要很好的夹取圆柱形类物体就非常困难，反之亦然。而且现有的手爪大都没有设置过载保护功能，手爪的夹持力全部由传感器控制，导致手爪部分的成本极高，且夹持可靠性又很低。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种多功能助残机械手，其手爪部分对于所夹取物体的形状适用范围大，几乎不受所夹取物体形状的限制，能够同时满足对矩形物体和圆柱形物体的夹取工作；本技术的手爪部分采用的是滑道式平行夹取结构，并能够实现机械式过载保护，不但降低了手爪部分的制造成本，还极大的提高了夹持可靠性。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种多功能助残机械手，包括支撑盘、大臂、小臂、手腕及手爪，所述大臂一端与支撑盘相连，大臂另一端与小臂一端相连，小臂另一端与手腕相连，手腕与手爪相连；所述手爪包括基板、舵机、第一夹持指及第二夹持指，在所述基板的一侧设置有第一滑道，在所述第一夹持指下部连接有第一滑块，在第二夹持指下部连接有第二滑块，第一夹持指通过第一滑块及第一滑道与基板滑动配合，第二夹持指通过第二滑块及第一滑道与基板滑动配合；所述舵机安装在基板上，舵机与第一滑块及第二滑块之间通过曲柄连杆机构相连接。 在所述第一滑块上设置有第二滑道，在第一夹持指下部设置有第一滑槽，第一夹持指通过第一滑槽及第二滑道与第一滑块相连接；在所述第二滑块上设置有第三滑道，在第二夹持指下部设置有第二滑槽，第二夹持指通过第三滑道及第二滑槽与第二滑块相连接；在所述第一滑块与第一夹持指之间、第二滑块与第二夹持指之间均设置有弹簧。 在所述第一夹持指及第二夹持指的夹持面上均设置有弹性橡胶垫。 所述曲柄连杆机构包括曲柄、第一连杆及第二连杆，所述曲柄的杆体中心与舵机的动力输出轴相连接，曲柄一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆另一端铰接在第一滑块上；所述曲柄另一端与第二连杆一端相铰接，第二连杆另一端铰接在第二滑块上。 所述手爪配装有工具连接柄，工具连接柄与手爪相配合，工具连接柄端部连接有工具。 在所述第一夹持指及第二夹持指的夹持面上均设置有凹槽，凹槽与工具连接柄相对应。 本技术的有益效果: 本技术与现有技术相比，所夹取物体的形状适用范围大，几乎不受所夹取物体形状的限制，能够同时满足对矩形物体和圆柱形物体的夹取工作；本技术的手爪部分采用的是滑道式平行夹取结构，并能够实现机械式过载保护，不但降低了手爪部分的制造成本，还极大的提高了夹持可靠性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的一种多功能助残机械手结构示意图； 图2为图1中手爪结构示意图； 图3为图2的侧视图； 图4为本技术与轮椅结合安装效果图； 图中，I—支撑盘，2—大臂，3—小臂，4一手腕，5—手爪，6—基板，7—舵机，8—第一夹持指，9 一第二夹持指，10 —曲柄，11—第一连杆，12—第二连杆，13 一第一滑块,14 一第二滑块，15—弹簧，16—弹性橡胶垫。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。 如图1、2、3所示，一种多功能助残机械手，包括支撑盘1、大臂2、小臂3、手腕4及手爪5，所述大臂2 —端与支撑盘I相连，大臂2另一端与小臂3 —端相连，小臂3另一端与手腕4相连，手腕4与手爪5相连；所述手爪5包括基板6、舵机7、第一夹持指8及第二夹持指9，在所述基板6的一侧设置有第一滑道，在所述第一夹持指8下部连接有第一滑块13，在第二夹持指9下部连接有第二滑块14，第一夹持指8通过第一滑块13及第一滑道与基板6滑动配合，第二夹持指9通过第二滑块14及第一滑道与基板6滑动配合；所述舵机7安装在基板6上，舵机7与第一滑块13及第二滑块14之间通过曲柄连杆机构相连接。 在所述第一滑块13上设置有第二滑道，在第一夹持指8下部设置有第一滑槽，第一夹持指8通过第一滑槽及第二滑道与第一滑块13相连接；在所述第二滑块14上设置有第三滑道，在第二夹持指9下部设置有第二滑槽，第二夹持指9通过第三滑道及第二滑槽与第二滑块14相连接；在所述第一滑块13与第一夹持指8之间、第二滑块14与第二夹持指9之间均设置有弹簧15。当第一、第二夹持指之间的夹持力大于弹簧15弹性变形力时，弹簧15会被压缩，而通过弹簧压缩实现过载保护，防止了夹持力的过大损坏被夹持物。 在所述第一夹持指8及第二夹持指9的夹持面上均设置有弹性橡胶垫16，当夹持物为圆柱形物体时，弹性橡胶垫16会通过弹性变形使其表面更好的贴合在夹持物的圆柱面上，使夹持物的夹持稳定性更高。 所述曲柄连杆机构包括曲柄10、第一连杆11及第二连杆12，所述曲柄10的杆体中心与舵机7的动力输出轴相连接，曲柄10 —端与第一连杆11 一端相铰接，第一连杆11另一端铰接在第一滑块13上；所述曲柄10另一端与第二连杆12 —端相铰接，第二连杆12另一端铰接在第二滑块14上。 所述手爪5配装有工具连接柄，工具连接柄与手爪5相配合，工具连接柄端部连接有工具，工具包括汤匙、餐叉、翻书用橡胶杆等。 在所述第一夹持指8及第二夹持指9的夹持面上均设置有凹槽，凹槽与工具连接柄相对应，当手爪5夹持工具连接柄时，令工具连接柄位于凹槽内，能够保证舵机7只需输出较小的扭转力，就可实现对工具连接柄的夹紧，进而通过更换不同的工具实现相应的功倉泛。 下面结合【专利附图】【附图说明】本技术的一次使用过程: 如图4所示，本实施例中将本技术的一种多功能助残机械手安装到轮椅上，与轮椅相结合，以帮助使用者实现用餐及看书的目的。为了尽可能的降低机械手的整机重量，机械手的骨架部分采用塑料材质，并通过3D打印技术制造。 舵机7反向转动，直到手爪5处于最大张开位置，选定一个抓取目标，本实施例中以水杯为例，移动机械手靠近水杯，令水杯位于处于第一夹持指8与第二夹持指9之间，此时舵机7正向转动，进而使第一夹持指8与第二夹持指9相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能助残机械手，包括支撑盘、大臂、小臂、手腕及手爪，所述大臂一端与支撑盘相连，大臂另一端与小臂一端相连，小臂另一端与手腕相连，手腕与手爪相连；其特征在于：所述手爪包括基板、舵机、第一夹持指及第二夹持指，在所述基板的一侧设置有第一滑道，在所述第一夹持指下部连接有第一滑块，在第二夹持指下部连接有第二滑块，第一夹持指通过第一滑块及第一滑道与基板滑动配合，第二夹持指通过第二滑块及第一滑道与基板滑动配合；所述舵机安装在基板上，舵机与第一滑块及第二滑块之间通过曲柄连杆机构相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾灿灿，罗桂斌，朱立达，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21