一种机械手制造技术

本实用新型专利技术提供了一种机械手，包括旋转基座、第一驱动电机、第二驱动电机、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组和机械摆臂；所述旋转基座通过旋转轴与机器人主体连接，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第一传动齿轮组均设置在所述旋转基座上，所述第二传动齿轮组设置在所述机械摆臂上，所述第二驱动电机与所述第二传动齿轮组连接；所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮组，能够带动所述旋转基座绕所述旋转轴摆动；所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮组，能够带动所述机械摆臂绕垂直于所述旋转轴的轴线摆动。本实用新型专利技术的机械手利用电机和齿轮来控制前后上下摆动，提高了控制的灵活度和精确度、改善了内部走线，使机械手更加安全高效。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及人工智能
，尤其涉及一种机械手。
技术介绍
机械手，能模仿人的手掌和手臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，也可以在有害环境下操作以保护人身安全，还可以在人们的日常生活中作为辅助、交流、互动的智能活动的载体。目前市场上具有的人工智能机械手，其前后摆动动作和侧举上下动作的最后输出部分，通常采用杠杆和铁丝拉线进行控制和传动。这样的结构形式和操作方式，存在以下无法避免的问题：(1)、动作幅度问题。传统机械手利用杠杆操作方式，由于受机械手内部力臂尺寸的限制，机械手整体的摆动动作幅度或旋转动作幅度受到很大制约。(2)、噪音问题。钢线、杠杆在机械手内部的操作难以避免产生噪音，且无法通过润滑等方法消除。(3)、内部走线问题。由于传统机械手利用杠杆操作方式，驱动和传动部位设置有拉钢线和杠杆，给机械手的内部走线带来了困难。(4)、精度控制问题。传统机械手的杠杆操作方式，难以实现精确的运动数值的控制。(5)、可靠性、安全性问题。拉钢线和杠杆在机械手内部频繁受力，且拉钢线和杠杆均属于易损件，故机械手整体的可靠性难以保障；拉钢线或者杠杆损坏，容易造成安全事故。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种机械手，以解决现有技术的机>械手存在的控制精度差、灵活度低、速度控制效果差、不够安全可靠的问题。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供的一种机械手，包括旋转基座、第一驱动电机、第二驱动电机、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组和机械摆臂；所述旋转基座通过旋转轴与机器人主体或者机架连接，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第一传动齿轮组均设置在所述旋转基座上，所述第二传动齿轮组设置在所述机械摆臂上，所述第二驱动电机与所述第二传动齿轮组连接；所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮组，能够带动所述旋转基座绕所述旋转轴摆动；所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮组，能够带动所述机械摆臂绕垂直于所述旋转轴的轴线摆动。进一步，机械手还包括第一蜗杆和第二蜗杆；所述第一蜗杆由所述第一驱动电机驱动，带动所述第一传动齿轮组转动，所述第二蜗杆由所述第二驱动电机驱动，带动所述第二传动齿轮组转动。该技术方案的技术效果在于：通过蜗杆将驱动电机的转矩传递给垂直于驱动电机转轴的齿轮，能够减小电机和传动机构安装后的尺寸。进一步，所述第一传动齿轮组包括第一减速齿轮，所述第二传动齿轮组包括第二减速齿轮；所述第一减速齿轮与所述第一蜗杆啮合，所述第二减速齿轮与所述第二蜗杆啮合。该技术方案的技术效果在于：一般电机的转速远远大于机械动作部件要求的动作速度，而减速齿轮能够降低转速和增大转矩，使驱动电机能够驱使动作部件按照正常的动作速度来控制机械手。进一步，所述第一传动齿轮组包括第一离合齿轮，所述第二传动齿轮组包括第二离合齿轮；所述第一离合齿轮与所述第一减速齿轮啮合，所述第二离合齿轮与所述第二减速齿轮啮合。该技术方案的技术效果在于：在正常工作情况下，离合齿轮作为传动机构的一个部件，将驱动电机的转矩传递给机械手；在机械手收到外部阻力超过一定安全限值时，离合齿轮将脱离正常的工作位置，不再传递驱动电机的转矩，从而避免机械手受到破坏。进一步，所述第一离合齿轮的轴线上设置有第一保护弹簧，当所述第一离合齿轮的转矩大于安全数值时，所述第一保护弹簧推动所述第一离合齿轮偏离与所述第一减速齿轮的啮合位置；所述第二离合齿轮的轴线上设置有第二保护弹簧，当所述第二离合齿轮的转矩大于安全数值时，所述第二保护弹簧推动所述第二离合齿轮偏离与所述第二减速齿轮的啮合位置。该技术方案的技术效果在于：保护弹簧设置在离合齿轮的轴线上，用以推动离合齿轮在特定受力状况时离开啮合位置，保证离合齿轮的安全保护作用。进一步，所述第一传动齿轮组包括旋转齿轮，所述第二传动齿轮组包括摆臂齿轮；所述旋转齿轮与所述旋转轴固定连接，所述摆臂齿轮与所述机械摆臂固定连接；所述旋转齿轮与所述第一离合齿轮啮合，用于带动所述旋转基座绕所述旋转轴摆动，所述摆臂齿轮与所述第二离合齿轮啮合，用于带动所述机械摆臂绕垂直于所述旋转轴的轴线摆动。该技术方案的技术效果在于：旋转齿轮与旋转轴固定连接，所以当驱动电机的转矩通过旋转齿轮驱使旋转轴转动时，能够实现机械手的前后摆动；而摆臂齿轮与机械摆臂固定连接，所以当驱动电机的转矩通过摆臂齿轮，能够推动机械手实现机械手臂侧举上下运动。进一步，机械手包括锁扣；所述机械摆臂为长条形，其两端分别为延长部和设置有所述第二传动齿轮组的连接部，所述锁扣以可拆卸方式连接所述延长部与所述连接部；当所述延长部受力大于安全数值时，所述锁扣可自动拆分。该技术方案的技术效果在于：锁扣实现了机械手末端与基础端的可拆卸连接，特别是作为儿童陪伴类型的机械人的机械手，经常受到儿童的拉扯。当拉扯力度过大时，机械手末端在锁扣的保护作用下，脱离机器人主体，从而保护了手臂和主体不受外界拉力的破坏。并且，脱落下来的机械手可以简易地重新安装。优选地，所述连接部的外形为球形。该技术方案的技术效果在于：球形的连接部用于放置第二传动齿轮组的众多齿轮，以避免机械手末端的尺寸过大；如果机械手末端外形尺寸太大，则实现不了手臂的作用。同时，球形的连接部对使用者而言更加安全。进一步，机械手包括第一摆动角度控制器和第二摆动角度控制器；所述第一摆动角度控制器设置于所述旋转轴，所述第二摆动角度控制器设置于所述第二传动齿轮组；所述第一摆动角度控制器用于限制所述旋转基座的摆动角度范围，所述第二摆动角度控制器用于限制所述机械摆臂的摆动角度范围。该技术方案的技术效果在于：由于机械手前后摆动的幅度和上下侧举幅度均不要求360度方向，设置机械手的第一摆动角度控制器、第二摆动角度控制器，能够分别限制机械手前后摆动的角度范围和上下侧举的角度范围。优选地，所述机械摆臂经由超声波粘合制成。该技术方案的技术效果在于：机械手摆臂整体由超声波粘合，一方面避免了使用螺丝进行安装，减小了机械手的整体重量，另一方面消除了外壳之间的缝隙和错位，提高了使用安全性。本技术的有益效果是：使用第一驱动电机驱动第一传动齿轮组，带动旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，其特征在于，包括旋转基座、第一驱动电机、第二驱动电机、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组和机械摆臂；所述旋转基座通过旋转轴与机器人主体或者机架连接，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第一传动齿轮组均设置在所述旋转基座上，所述第二传动齿轮组设置在所述机械摆臂上，所述第二驱动电机与所述第二传动齿轮组连接；所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮组，能够带动所述旋转基座绕所述旋转轴摆动；所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮组，能够带动所述机械摆臂绕垂直于所述旋转轴的轴线摆动。

【技术特征摘要】
1.一种机械手，其特征在于，包括旋转基座、第一驱动电机、第二驱动电机、第一传动齿轮组、第二传动齿轮组和机械摆臂；
所述旋转基座通过旋转轴与机器人主体或者机架连接，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和所述第一传动齿轮组均设置在所述旋转基座上，所述第二传动齿轮组设置在所述机械摆臂上，所述第二驱动电机与所述第二传动齿轮组连接；
所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮组，能够带动所述旋转基座绕所述旋转轴摆动；
所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮组，能够带动所述机械摆臂绕垂直于所述旋转轴的轴线摆动。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，还包括第一蜗杆和第二蜗杆；所述第一蜗杆由所述第一驱动电机驱动，带动所述第一传动齿轮组转动，所述第二蜗杆由所述第二驱动电机驱动，带动所述第二传动齿轮组转动。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括第一减速齿轮，所述第二传动齿轮组包括第二减速齿轮；所述第一减速齿轮与所述第一蜗杆啮合，所述第二减速齿轮与所述第二蜗杆啮合。
4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括第一离合齿轮，所述第二传动齿轮组包括第二离合齿轮；所述第一离合齿轮与所述第一减速齿轮啮合，所述第二离合齿轮与所述第二减速齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述第一离合齿轮的轴线上设置有第一保护弹簧，当所述第一离合齿轮的转矩大于安全数值时，所述第一保护弹簧推动所述第一离合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜龙，
申请(专利权)人：北京萝卜科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11