[實用新型]自定位精密機械手

有效

• 申請號: 201420075260.0
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN203712708U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 羅天洪;陳才;羅文軍;馬翔宇;劉淼;羅家元;鄭訊佳
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18;B25J13/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及機械夾具領域，特別涉及一種自定位精密機械手。

背景技術

精密機械手作為重大裝備制造業中最主要的工具而被廣泛研究，應用于汽車、船舶、艦艇、飛機、衛星、火箭、宇宙飛船以及鋼鐵冶金等行業。然而，在重大裝備的制造、安裝/裝配等生產環節，對工業機械手爪的靈敏性、精度性能提出了更高的要求，而且在一些特殊行業里對機械手安全性能也提出了更高要求。

但現有技術中，機械手爪的靈敏性和精度性能是一個很復雜的問題，機械手爪在空間工作過程中的協同工作能力低，效率較低，在醫療等特殊行業中對機械手爪的靈敏性、精度性能要求較高的領域，現有的機械手爪遠遠不能達到靈敏度和精度的雙重要求。

因此需要一種自定位精密機械手，手指能夠同時在空間協同工作，在保證高精度、靈敏度能力的同時也能夠滿足不同形狀工件的夾持、高表面精度、高效率和安全性能要求。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種自定位精密機械手，手指能夠同時在空間協同工作，在保證高精度、靈敏度能力的同時也能夠滿足不同形狀。

本實用新型的自定位精密機械手，包括手指座和至少三個與手指座配合設置并成夾持狀態結構設置的手指，每一所述手指根部均通過一手指驅動電機驅動旋轉，每一所述手指均包括根部指節、中間指節和末端指節，根部指節與中間指節設置關節驅動機構Ⅰ，中間指節與末端指節之間設置關節驅動機構Ⅱ，形成雙關節結構；

還包括自動控制系統，所述自動控制系統包括中央控制器和視覺定位系統，所述視覺定位系統包括：

攝像頭，設置于手指座和每個手指的末端指節處并用于三維成像；

激光測距傳感器，設置于手指座和每個手指的末端指節處并用于檢測與工件的距離、調節手指的位置。

進一步，所述關節驅動機構Ⅰ和所述關節驅動機構Ⅱ均包括指節驅動電機、主動軸、從動軸和齒輪傳動副，所述齒輪傳動副包括相互嚙合傳動的主動齒輪和從動齒輪，所述主動軸與所述主動齒輪在圓周方向固定配合，所述從動齒輪在圓周方向與所述從動軸固定配合帶動所述從動軸沿豎直平面轉動，所述主動軸與所述指節驅動電機的輸出軸傳動配合，所述從動軸與被驅動指節通過鍵連接傳動。

進一步，所述主動軸與所述指節驅動電機的輸出軸通過一諧波齒輪傳動配合。

進一步，每一手指的機械骨架上覆蓋有由高分子彈性材料制成的表皮，每一手指的夾持面上設有由柔性材料制成的柔性夾持層。

進一步，還包括與手指座固定連接并用于安裝到機械手臂上的末端安裝座。

進一步，所述手指驅動電機機體固定設置于所述手指座，輸出軸與手指根部傳動連接。

進一步，所述自動控制系統還包括：

壓力傳感器，設置于指節的夾持面內部并用于檢測每個指節的壓力；

位移傳感器，設置于每個關節機構處并用于檢測手指各個部分的位置；

所述壓力傳感器和所述位移傳感器均與所述中央控制器連接，向中央控制器發送檢測信號和接收由中央控制器發出的命名信號。

本實用新型的有益效果：本實用新型的自定位精密機械手，不但三個雙關節結構的手指可在空間協同作用，并采用多個攝像頭和激光測距傳感器構成視覺定位系統，攝像頭能夠三維成像，再通過激光測距傳感器測出距工件距離，所有數據通過中央控制器處理，視覺定位系統與三個雙關節結構手指結合使用，能形成自適應空間定位，可根據具體夾持工件的具體形狀，準確調整手指指節的夾持位置，并且手指根部通過手指驅動電機驅動，具有相當高的夾持精度和靈敏度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為圖1A處放大結構示意圖；

圖3為自控制系統流程示意圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型結構示意圖，圖2為圖1A處放大結構示意圖，圖3為自控制系統流程示意圖，如圖所示：本實施例的自定位精密機械手，包括手指座1和至少三個與手指座1配合設置并成夾持狀態結構設置的手指，如圖所示，共有三個手指，分別為手指2、手指3和手指4，每一所述手指根部均通過一手指驅動電機5驅動旋轉，每一所述手指均包括根部指節6、中間指節7和末端指節8，根部指節6與中間指節7設置關節驅動機構Ⅰ，中間指節7與末端指節8之間設置關節驅動機構Ⅱ，形成雙關節結構；

還包括自動控制系統，所述自動控制系統包括中央控制器19和視覺定位系統，所述視覺定位系統包括：