一种妙控机械手制造技术

技术编号:43059273 阅读:6 留言:0更新日期:2024-10-22 14:39
本技术公开了一种妙控机械手,包括手掌结构、若干根手指、至少一根驱动绳和至少一根复位绳;所述手掌结构包括手掌主体;所述手指包括远指节、中指节和近指节并依次转动连接;所述近指节与手掌主体转动连接;所述手掌主体与手指的连接处、近指节、中指节和远指节均设置有上下两个通孔;对于每根手指,所述驱动绳的一端依次穿过手掌主体的上通孔、近指节的上通孔、中指节的下通孔,并固定于远指节的上通孔内,拉动该驱动绳的另一端使手指向掌心方向弯曲;所述复位绳的一端则穿过其余通孔,拉动该复位绳的另一端使手指张开。本技术的机械手结构设计合理,执行动作灵活,且能抓握大范围尺度的物体。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人,尤其涉及一种妙控机械手


技术介绍

1、近年来,各种不同形态和功能的机器人逐渐应用于生产和生活领域,人形仿生机器人作为模仿人类形态所创造出的机器人,在外观上与人类差距不大,且能执行部分人类所能完成的灵活动作,因此可以替代人类完成工作,为人类的生产和生活带来便利,仿生机械手作为人形器人中重要的执行机构,在当前的实际应用中依然有许多缺点,如机械手不够灵活,响应不够迅速,抓握时往往不能单独控制每一根手指的动作,对于抓握力度不易控制等。

2、当前,在已有的仿生机械手如cn115570584a的专利申请中,采用线绳驱动实现手指的弯曲动作,较为灵活且相应迅速,但所有手指均通过一个电机驱动,无法精确对每根手指进行控制,且手指采用回弹皮筋复位,容易老化;而cn115488913a的专利申请采用气源作为驱动力,具有较好的稳定性,但该机械手的大拇指无法像人类有多个方向的弯曲动作,不够灵活;cn110116420b的专利申请中也采用线绳驱动,但执行抓握动作时手指无法反馈抓握力度,对不规则物体抓握时不能单独控制每根手指的弯曲角度,有可能造成被抓物体损坏。

3、综上,在仿生机器人尤其是机械手不断发展和完善的背景下,需要进一步设计和改进机械手,能执行灵活多变的动作,响应迅速,且在抓握时能稳定控制各手指和手指的力度,才能满足生产和生活的需求。


技术实现思路

1、本技术针对上述问题,特提出了一种妙控机械手,其具有高仿真度的结构外观,能灵活执行抓握动作。

2、本技术的目的是通过以下技术方案来实现:一种妙控机械手,包括手掌结构、若干根手指、至少一根驱动绳和至少一根复位绳;

3、所述手掌结构包括手掌主体;所述手指包括远指节、中指节和近指节并依次转动连接;所述近指节与手掌主体转动连接;

4、所述手掌主体与手指的连接处、近指节、中指节和远指节均设置有上下两个通孔;

5、对于每根手指,所述驱动绳的一端依次穿过手掌主体的上通孔、近指节的上通孔、中指节的下通孔,并固定于远指节的上通孔内,拉动该驱动绳的另一端使手指向掌心方向弯曲;所述复位绳的一端则穿过其余通孔,拉动该复位绳的另一端使手指张开。

6、本技术还提供了一种妙控机械手,包括手掌结构、四指结构和大拇指结构;所述手掌结构包括手掌主体;所述四指结构中的每根手指以及大拇指结构均包括远指节、中指节和近指节并依次铰接;所述四指结构中每根手指的近指节铰接于所述手掌主体;所述大拇指结构还包括扭转关节,所述大拇指结构的近指节铰接于所述扭转关节,所述扭转关节铰接于所述手掌主体;

7、每根手指均设置有手指驱动模组,每个所述手指驱动模组包括至少一根驱动绳和至少一根复位绳;

8、所述手掌主体与四指结构的连接处、近指节、中指节、远指节和扭转关节均设置有上下两个通孔;

9、对于四指结构中的每一根手指,所述驱动绳的一端依次穿过手掌主体的上通孔、近指节的上通孔、中指节的下通孔,并固定于远指节的上通孔内,拉动该驱动绳的另一端使手指向掌心方向弯曲;所述复位绳的一端则穿过其余通孔,拉动该复位绳的另一端使手指张开;

10、对于大拇指结构,驱动绳依次穿过扭转关节的上通孔、近指节的上通孔、中指节的下通孔,并固定于远指节的上通孔内,拉动该驱动绳的另一端使大拇指结构向掌心方向弯曲;所述复位绳的一端则穿过其余通孔,拉动该复位绳的另一端使大拇指结构张开;

11、所述大拇指结构还设置有扭转关节驱动模组,所述扭转关节驱动模组包括直线电机和驱动齿条,所述直线电机安装在手掌主体上;所述直线电机与驱动齿条连接,所述驱动齿条与扭转关节啮合连接。

12、进一步地,每个所述手指驱动模组还包括转盘和驱动电机;所述驱动电机安装于所述手掌主体上,所述驱动电机的输出轴连接转盘,所述转盘设置有若干个固定点,用于固定驱动绳和复位绳的另一端,且驱动绳和复位绳的固定点不重合。

13、进一步地,驱动绳的固定点和复位绳的固定点对称分布。

14、进一步地,所述四指结构中每根手指的中指节和远指节、以及大拇指结构的中指节上安装有压力传感器。

15、进一步地,所述四指结构中每根手指的中指节和远指节、以及大拇指结构的中指节设置环形空槽,用于安装有压力传感器。

16、进一步地,所述四指结构中每根手指以及大拇指结构的每个指关节均设置有扭簧。

17、进一步地,所述手掌结构还包括手掌上盖和手掌下盖,用于包裹所述手掌主体。

18、进一步地,驱动四指结构的每个手指驱动模组还包括从动轮组,所述从动轮组安装在手掌主体上,用于输出绳的定位;所述输出绳包括驱动绳和复位绳。

19、进一步地,每根手指中的中指节和近指节均设置有第一限位结构和第二限位结构。

20、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

21、本技术的结构设计高度仿真,动作灵活,通过电机牵引穿插环绕于手指指节的驱动绳,可实现手指弯曲动作,通过直线电机驱动齿轮齿条,使大拇指向手心扭转,在五指的协作下实现抓取物体,在各指关节安装有扭簧可在释放驱动绳时实现手指复位。

22、手指部分指节上安装有压力传感器,对于一次抓握动作,物体不规则表面可能需要机械手各手指有不同的弯曲角度,传感器可实时感知各手指对物体的抓握力度并反馈,当压力过大可使具体的手指调整抓握力度,从而使机械手紧密地抓取物体。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种妙控机械手,其特征在于,包括手掌结构、若干根手指、至少一根驱动绳(81)和至少一根复位绳(82);

2.一种妙控机械手,其特征在于,包括手掌结构、四指结构(4)和大拇指结构(5);所述手掌结构包括手掌主体(2);所述四指结构(4)中的每根手指以及大拇指结构(5)均包括远指节(41)、中指节(44)和近指节(45)并依次铰接;所述四指结构(4)中每根手指的近指节(45)铰接于所述手掌主体(2);所述大拇指结构(5)还包括扭转关节(13),所述大拇指结构(5)的近指节(45)铰接于所述扭转关节(13),所述扭转关节(13)铰接于所述手掌主体(2);

3.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,每个所述手指驱动模组还包括转盘(9)和驱动电机(10);所述驱动电机(10)安装于所述手掌主体(2)上,所述驱动电机(10)的输出轴连接转盘(9),所述转盘(9)设置有若干个固定点,用于固定驱动绳(81)和复位绳(82)的另一端,且驱动绳(81)和复位绳(82)的固定点不重合。

4.根据权利要求3所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述驱动绳(81)的固定点和复位绳(82)的固定点对称分布。

5.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述四指结构(4)中每根手指的中指节(44)和远指节(41)、以及大拇指结构(5)的中指节(44)上安装有压力传感器(42)。

6.根据权利要求5所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述四指结构(4)中每根手指的中指节(44)和远指节(41)、以及大拇指结构(5)的中指节(44)设置环形空槽,用于安装有压力传感器(42)。

7.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述四指结构(4)中每根手指以及大拇指结构(5)的每个指关节均设置有扭簧(43)。

8.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述手掌结构还包括手掌上盖(1)和手掌下盖(3),用于包裹所述手掌主体(2)。

9.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,驱动四指结构(4)的每个手指驱动模组还包括从动轮组(6),所述从动轮组(6)安装在手掌主体(2)上,用于输出绳(8)的定位;所述输出绳(8)包括驱动绳(81)和复位绳(82)。

10.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,每根手指中的中指节(44)和近指节(45)均设置有第一限位结构(417)和第二限位结构(418)。

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【技术特征摘要】

1.一种妙控机械手,其特征在于,包括手掌结构、若干根手指、至少一根驱动绳(81)和至少一根复位绳(82);

2.一种妙控机械手,其特征在于,包括手掌结构、四指结构(4)和大拇指结构(5);所述手掌结构包括手掌主体(2);所述四指结构(4)中的每根手指以及大拇指结构(5)均包括远指节(41)、中指节(44)和近指节(45)并依次铰接;所述四指结构(4)中每根手指的近指节(45)铰接于所述手掌主体(2);所述大拇指结构(5)还包括扭转关节(13),所述大拇指结构(5)的近指节(45)铰接于所述扭转关节(13),所述扭转关节(13)铰接于所述手掌主体(2);

3.根据权利要求2所述的一种妙控机械手,其特征在于,每个所述手指驱动模组还包括转盘(9)和驱动电机(10);所述驱动电机(10)安装于所述手掌主体(2)上,所述驱动电机(10)的输出轴连接转盘(9),所述转盘(9)设置有若干个固定点,用于固定驱动绳(81)和复位绳(82)的另一端,且驱动绳(81)和复位绳(82)的固定点不重合。

4.根据权利要求3所述的一种妙控机械手,其特征在于,所述驱动绳(81)的固定点和复位绳(82)的固定点对称分布。

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙伟杰邱琰张非凡
申请(专利权)人:杭州智骏高技科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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