当前位置: 首页 > 专利查询>张涵专利>正文

仿生机械手制造技术

技术编号:13957419 阅读:280 留言:0更新日期:2016-11-02 15:57
本实用新型专利技术涉及机械装置的技术领域,尤其是涉及一种仿生机械手,包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指,且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨,最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部,所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上,且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接,并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展,解决了现有技术中存在的仿生机械手不能实现单个手指的弯曲和伸展,灵活性较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械装置的
,尤其是涉及一种仿生机械手
技术介绍
手是人体最灵巧的器官之一,它能完成各种精细的工作,仿生机械手是基于对人手模仿而设计的一种机械装置,高自由度的机械手可以完成一系列的复杂动作,可装备在机器人上,使机器人的动作更为灵活,实现对人类手臂的模仿,也可用于医疗假肢,代替手臂,解决截肢者生活不便的问题。现有的仿生机械手手指的运动方式一般有两种,一是拇指独立运动,其他四指联动,二是拇指和食指独立运动,其他三指联动,这两种运动方式的自由度均不高,不能实现单个手指的弯曲和伸展,不能精确控制手指动作,降低了仿生机械手的灵活性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种仿生机械手,解决了现有技术中存在的仿生机械手不能实现单个手指的弯曲和伸展,灵活性较低的技术问题。为解决上述问题,本技术提供一种仿生机械手,包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指,且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨,最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部,所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上,且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接,并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展。进一步地,每个所述机械手指还包括第二传动单元,所述第二传动单元设置在除最前端和最末端之外的所述指骨上,用于带动相邻的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。具体地,所述第一传动单元和所述第二传动单元均包括:第一动力源、第一齿轮和第一冠状齿轮,所述第一齿轮与所述第一动力源的输出轴连接,所述第一冠状齿轮与所述第一齿轮啮合,且所述第一齿轮所在的平面与所述第一冠状齿轮所在的平面相互垂直;所述第一冠状齿轮与相应的下一节所述指骨连接,所述第一冠状齿轮的转动能够带动相应的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。进一步地,多个所述机械手指分别为:拇指、食指、中指、无名指和小拇指,位于最侧边的其中一个所述机械手指为拇指;所述机械手本体上设置第二动力源,所述拇指的最末端的所述指骨的端面上设置有转孔,所述第二动力源的输出轴固定插设在所述转孔的内部,从而使所述拇指能够朝向所述机械手本体的一侧运动。进一步地,所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指与最前端指骨相邻的所述指骨内设置有连杆;所述连杆的一端与相邻的所述第二传动单元的第一冠状齿轮固定连接,另一端与最前端的所述指骨连接,且最前端的所述指骨和与其相邻的所述指骨转动连接。进一步地,所述仿生机械手还包括第三传动单元,所述第三传动单元设置在所述机械手本体的内部用于带动所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合;所述第三传动单元包括直线运动部和张合部,所述食指、所述无名指和所述小拇指的最末端的所述指骨均与所述张合部连接,所述直线运动部用于带动所述张合部运动,从而实现所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合。具体地,所述直线运动部包括第三动力源、第二齿轮和齿条,所述第二齿轮与所述第三动力源的输出轴连接,且与所述齿条啮合;所述齿条设置在所述机械手本体的内侧壁上,且能够在所述机械手本体的内侧壁上做直线运动;所述张合部包括第一弯杆、第二弯杆和第三弯杆,所述第一弯杆的一端和所述第二弯杆的一端分别与所述食指和所述无名指的最末端的所述指骨连接,另一端同时与所述齿条铰接;所述第三弯杆的一端与所述小拇指的最末端的所述指骨连接,另一端与所述第二弯杆铰接。进一步地,所述仿生机械手还包括手腕本体,所述手腕本体包括第一手腕关节和第二手腕关节;所述第一手腕关节与所述机械手本体连接,所述第二手腕关节与所述第一手腕关节转动连接;所述第二手腕关节上设置有第四传动单元,所述第四传动单元用于带动所述第一手腕关节相对所述手腕本体弯曲。具体地,所述第四传动单元包括第四动力源、第三齿轮和第二冠状齿轮,所述第四动力源设置在所述第二手腕关节的内部,所述第三齿轮与所述第四动力源的输出轴连接;所述冠状齿轮与所述第一手腕关节连接,且与所述第三齿轮连接;所述第三齿轮所在的平面与所述第二冠状齿轮所在的平面垂直。进一步地,所述仿生机械手还包括手臂本体,所述手臂本体与所述第二手腕关节连接,且所述手臂本体的内部设置有第五动力源、供能源和控制器,所述第五动力源的输出轴和所述手腕本体连接,所述第五动力源带动所述手腕本体相对所述手臂本体旋转;所述供能源与所述控制器、所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源电连接;所述控制器与所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源连接,用于分别控制其动力输出与否。本技术提供的一种仿生机械手,包括:机械手本体和依次设置在机械手本体上的多个机械手指,且每个机械手指均能够单独相对机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨,最末端的指骨插设在机械手本体的内部,第一传动单元设置在最末端的指骨上,且第一传动单元的动力输出端与下一节指骨连接,并带动该下一节指骨相对机械手本体弯曲和伸展。采用上述结构,每个机械手指均能够通过其相对应的第一传动单元进行弯曲和伸展运动,且各个运动之间相互独立,互不影响,实现了仿生机械手单个手指的独立弯曲和伸展,提高了仿生机械手灵活性。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,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。图1为本技术提供仿生机械手的结构示意图;图2为图1所示的仿生机械手A-A方向的剖视图;图3为图1所示的仿生机械手拇指的剖视图;图4为图1所示的仿生机械手食指的剖视图;图5为图1所示的仿生机械手手腕本体的放大图;图6为图5所示的仿生机械手手腕本体B-B方向的剖视图;图7为图1所示的仿生机械手拇指的弯曲和伸展的运动图;图8为图1所示的仿生机械手食指的弯曲和伸展的运动图。附图标记:10-机械手本体; 11-第二动力源; 12-第三动力源;13-第二齿轮; 14-齿条; 15-第一弯杆;16-第二弯杆; 17-第三弯杆; 20-拇指;21-拇指指跟骨; 22-拇指近节指骨; 23-拇指指尖骨;24-转孔; 25-拇指指跟壳; 26-拇指近节指壳;27-拇指指尖壳; 30-食指; 31-食指指跟骨;32-食指近节指骨; 33-食指中节指骨; 34-食指指尖骨;35-食指指跟壳; 36-食指近节指壳; 37-食指中节指壳;38-食指指尖壳; 39-突出圆轴; 40-中指;50-无名指; 60-小拇指; 71-第一动力源;72-第一齿轮; 73-第一冠状齿轮; 8-连杆;90-手腕本体; 91-第一手腕关节; 92-第二手腕关节;93-第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生机械手,其特征在于,包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指,且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨,最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部,所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上,且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接,并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展。

【技术特征摘要】
1.一种仿生机械手,其特征在于,包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指,且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨,最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部,所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上,且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接,并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展。2.根据权利要求1所述的仿生机械手,其特征在于,每个所述机械手指还包括第二传动单元,所述第二传动单元设置在除最前端和最末端之外的所述指骨上,用于带动相邻的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。3.根据权利要求2所述的仿生机械手,其特征在于,所述第一传动单元和所述第二传动单元均包括:第一动力源、第一齿轮和第一冠状齿轮,所述第一齿轮与所述第一动力源的输出轴连接,所述第一冠状齿轮与所述第一齿轮啮合,且所述第一齿轮所在的平面与所述第一冠状齿轮所在的平面相互垂直;所述第一冠状齿轮与相应的下一节所述指骨连接,所述第一冠状齿轮的转动能够带动相应的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。4.根据权利要求3所述的仿生机械手,其特征在于,多个所述机械手指分别为:拇指、食指、中指、无名指和小拇指,位于最侧边的其中一个所述机械手指为拇指;所述机械手本体上设置第二动力源,所述拇指的最末端的所述指骨的端面上设置有转孔,所述第二动力源的输出轴固定插设在所述转孔的内部,从而使所述拇指能够朝向所述机械手本体的一侧运动。5.根据权利要求4所述的仿生机械手,其特征在于,所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指与最前端指骨相邻的所述指骨内设置有连杆;所述连杆的一端与相邻的所述第二传动单元的第一冠状齿轮固定连接,另一端与最前端的所述指骨连接,且最前端的所述指骨和与其相邻的所述指骨转动连接。6.根据权利要求5所述仿生机械手,其特征在于,还包括第三传动单元,所述第三传动单元设置在所述机械手本体的内部用于带动所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合;所述第三传动单元...

【专利技术属性】
技术研发人员:张涵
申请(专利权)人:张涵
类型:新型
国别省市:河北;13

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1