形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人或其他自動(dòng)機(jī)械和設(shè)備的執(zhí)行裝置，具體涉及一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械手是機(jī)器人等自動(dòng)設(shè)備的執(zhí)行裝置，用于模仿人手的動(dòng)作，執(zhí)行抓取物品等動(dòng)作，目前，普通的機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的開合夾持動(dòng)作，所適用夾持的物品形狀、尺寸都有較大局限性，先進(jìn)的機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)類似人手的一些靈活的功能，但是也存在著以下不足:電機(jī)數(shù)量多，體積較大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)時(shí)控制難度大，制造、使用、維護(hù)的成本都很昂貴等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能適用于大范圍夾持不同形狀、尺寸物品的機(jī)械手。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，包括安裝殼、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和至少兩個(gè)機(jī)械手指，所有所述機(jī)械手指均環(huán)繞一對(duì)稱軸設(shè)置，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入端連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端與所述機(jī)械手指的近端連接，所述機(jī)械手指的遠(yuǎn)端可以向著靠近或者遠(yuǎn)離所述對(duì)稱軸的方向開合運(yùn)動(dòng)，所述機(jī)械手指包括至少兩個(gè)指節(jié)使其能夠彎曲以適應(yīng)夾持物品的形狀。
[0005]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述機(jī)械手指包括位于外側(cè)的第一、二指節(jié)，位于內(nèi)側(cè)的支撐連桿，以及位于遠(yuǎn)端的指尖塊，所述第一指節(jié)的近端與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端連接，所述第一指節(jié)的遠(yuǎn)端與所述第二指節(jié)的近端鉸接，所述第二指節(jié)、支撐連桿的遠(yuǎn)端與所述指尖塊鉸接，所述支撐連桿的近端與所述安裝殼鉸接。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述指尖塊包括安裝部和傳動(dòng)部，所述安裝部和所述傳動(dòng)部之間呈一轉(zhuǎn)角設(shè)置，所述安裝部的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有夾持板，所述第二指節(jié)的遠(yuǎn)端與所述傳動(dòng)部的端部鉸接，所述支撐連桿的遠(yuǎn)端與所述傳動(dòng)部、安裝部的轉(zhuǎn)角處鉸接。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括若干組與所述機(jī)械手指對(duì)應(yīng)設(shè)置的齒輪副，所述齒輪副包括主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)齒輪與所述第一指節(jié)的近端傳動(dòng)連接。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述從動(dòng)齒輪為扇形齒輪，若干組所述齒輪副的主動(dòng)齒輪之間齒紋嚙合，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出端與其中至少一個(gè)主動(dòng)齒輪軸連接。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)和減速器，所述伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸與所述減速器的動(dòng)力輸入端連接，所述減速器的動(dòng)力輸出端與任意一個(gè)主動(dòng)齒輪軸連接。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:支撐連桿的近端固定連接有一掛鉤，相鄰的兩個(gè)掛鉤之間設(shè)有拉簧。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述夾持板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有橡膠墊層。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述安裝殼上固定設(shè)置有一底座，所述底座位于所述安裝殼與所述對(duì)稱軸的相交處。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:所述底座的遠(yuǎn)端端面為一 V型面。
[0014]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明的自由度高，能適用于大范圍夾持不同形狀、尺寸的物品，機(jī)械手指采用欠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的數(shù)目少于自由度的數(shù)目，相較于現(xiàn)有機(jī)械手，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手另一個(gè)角度的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手一種夾持方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手另一種夾持方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明所提供的一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手第三種夾持方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017]本發(fā)明內(nèi)所描述的表達(dá)位置與方向的詞，均是以安裝殼作為參照，靠近安裝殼的一端為近端，遠(yuǎn)離安裝殼的一端為遠(yuǎn)端；對(duì)稱軸是一條貫穿安裝殼的直線，靠近對(duì)稱軸的一側(cè)為內(nèi)側(cè)，遠(yuǎn)離對(duì)稱軸的一側(cè)為外側(cè)。
[0018]參見圖1至4，一種形狀自適應(yīng)的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手100，包括安裝殼1、動(dòng)力機(jī)構(gòu)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3和兩個(gè)機(jī)械手指6。
[0019]所述安裝殼I分為兩個(gè)腔體，用于容納動(dòng)力機(jī)構(gòu)2的為第一腔體11，用于容納傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3的為第二腔體12，第二腔體12為扁平結(jié)構(gòu)緊靠第一腔體11設(shè)置，且第二腔體12的高度要高于第一腔體11，第二腔體12高出第一腔體11的設(shè)計(jì)是為了固定機(jī)械手指6并方便機(jī)械手指6開合運(yùn)動(dòng)，第二腔體12中部向內(nèi)側(cè)凹陷形成一臺(tái)面13，所述臺(tái)面13用于對(duì)機(jī)械手指6的開度進(jìn)行限位，機(jī)械手指6開度最大時(shí)，第二指節(jié)62的近端抵靠在臺(tái)面13上。
[0020]在本實(shí)施例中對(duì)稱軸Y即是第二腔體12的對(duì)稱軸，當(dāng)然，根據(jù)機(jī)械手的實(shí)際使用環(huán)境對(duì)稱軸Y可以靈活選取設(shè)置在其它位置，用于改變機(jī)械手指6的設(shè)置方位，進(jìn)而改變機(jī)械手指6的夾合位置，本實(shí)施例并不以此為限，例如，對(duì)稱軸Y也可以是第一腔體11的對(duì)稱軸。
[0021 ] 兩個(gè)所述機(jī)械手指6關(guān)于對(duì)稱軸Y對(duì)稱設(shè)置，所述機(jī)械手指6包括兩個(gè)指節(jié)，使其能夠彎曲以適應(yīng)夾持物品7的形狀。
[0022]所述機(jī)械手指6包括位于外側(cè)的第一、二指節(jié)，位于內(nèi)側(cè)的支撐連桿63，以及位于遠(yuǎn)立而的指尖塊64。
[0023]所述第一指節(jié)61的近端與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3的動(dòng)力輸出端傳動(dòng)連接，所述第一指節(jié)61的遠(yuǎn)端與所述第二指節(jié)62的近端通過圓柱銷鉸接，所述支撐連桿63的近端通過兩端為D型的圓柱銷與所述第二腔體12鉸接，圓柱銷端部的D型結(jié)構(gòu)與支撐連桿63近端的D型孔配合進(jìn)行旋轉(zhuǎn)限位，使得支撐連桿63可以以其近端的鉸接處為軸心擺動(dòng)。
[0024]優(yōu)選的，與支撐連桿63近端配合的圓柱銷上固定連接有一掛鉤631 (由于圓柱銷與支撐連桿63的旋轉(zhuǎn)位置固定，掛鉤631與支撐連桿63之間的旋轉(zhuǎn)位置也是固定的，掛鉤631相當(dāng)于與支撐連桿63的近端固定連接)，相鄰的兩個(gè)掛鉤631之間設(shè)有拉簧(圖未示)，拉簧使得兩個(gè)機(jī)械手指6的支撐連桿63之間有合攏的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
[0025]所述指尖塊64包括安裝部641和傳動(dòng)部642，所述安裝部641和所述傳動(dòng)部642之間呈一轉(zhuǎn)角設(shè)置，轉(zhuǎn)角角度優(yōu)選為鈍角，所述安裝部641的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有夾持板643，所述第二指節(jié)62的遠(yuǎn)端與所述傳動(dòng)部642的端部通過圓柱銷鉸接，所述支撐連桿63的遠(yuǎn)端與指尖塊64的轉(zhuǎn)角處通過圓柱銷鉸接，上述鉸接設(shè)置使得指尖塊64具有向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的自由度。
[0026]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括兩組與所述機(jī)械手指6對(duì)應(yīng)設(shè)置的齒輪副，所述齒輪副包括一個(gè)主動(dòng)齒輪31和一個(gè)從動(dòng)齒輪32，所述從動(dòng)齒輪32與所述