[實(shí)用新型]一種氣動(dòng)閘線驅(qū)動(dòng)且具有人手特征的機(jī)械手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420541104.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN204585235U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡赟;王舒揚(yáng);劉溢泉;陳宇;鄭彭元;方興;柳虹亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J15/08
• 分類號(hào): B25J15/08;B25J9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣動(dòng)閘線驅(qū)動(dòng)且具有人手特征的機(jī)械手，具有人手抓取運(yùn)動(dòng)時(shí)的特征，可以靈巧的完成抓取動(dòng)作。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，在各種類型的機(jī)器人中，擬人仿生機(jī)器人項(xiàng)目越來越多，原有的擬人仿生機(jī)器人機(jī)械手活動(dòng)過于生硬和笨重，無法滿足現(xiàn)今的應(yīng)用需求。

現(xiàn)在為了克服普通機(jī)械手夾持方式單一、活動(dòng)空間小、缺少靈活性、難以精確控制等缺點(diǎn)，靈巧性機(jī)械手應(yīng)運(yùn)而生。靈巧型機(jī)械手有多個(gè)自由度，可以對(duì)所抓取物體進(jìn)行精確操作。以期代替夾持器，安裝到機(jī)器人操作末端，可以有效地?cái)U(kuò)大機(jī)器人工作范圍，提高機(jī)器人的作業(yè)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有多自由度、多關(guān)節(jié)，能靈活抓取不同形狀、不同材質(zhì)物體的機(jī)械手。它能代替人手，在環(huán)境非常惡劣的環(huán)境中替代人手進(jìn)行操作。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：五個(gè)機(jī)械手手指的上指節(jié)（1）上都有閘線（8）的固定孔；閘線（8）分別穿過機(jī)械手中指節(jié)（2）和機(jī)械手下指節(jié)（3）的閘線限位孔，從而進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)鏈的連接；閘線（8）在機(jī)械手上指節(jié)（1）的閘線固定孔進(jìn)行固定，再在機(jī)械手掌（9）后連接氣缸（19）進(jìn)行執(zhí)行運(yùn)動(dòng)；在閘線固定處受力，以連接銷（4）為轉(zhuǎn)軸，機(jī)械手上指節(jié)（1）與機(jī)械手中指節(jié)（2）同時(shí)進(jìn)行彎曲，從而達(dá)到彎曲手指的目的。

本實(shí)用新型的整個(gè)氣動(dòng)回路連接氣缸固定在固定板上，在固定板上與閘線定位塊上的閘線穿孔進(jìn)行對(duì)心固定。對(duì)心固定可以使氣缸運(yùn)動(dòng)時(shí)有效減少力的損耗。氣缸采用水平整齊排列，節(jié)省了空間，同時(shí)還使作用力的作用點(diǎn)與機(jī)械手受力點(diǎn)在同一個(gè)作用平面上，減少力的損耗。本實(shí)用新型的氣動(dòng)回路采用五個(gè)氣缸作為輸出執(zhí)行器，氣缸與二位五通電磁換向閥、調(diào)壓閥、空氣壓縮機(jī)和氣管等元件作為氣動(dòng)控制部分。五個(gè)電磁換向閥互不干擾，使氣體驅(qū)動(dòng)方式的機(jī)械手擁有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)力，在避免干涉的同時(shí)增加了機(jī)器手的靈活性。本實(shí)用新型采用簡(jiǎn)單的新穎的安全的氣動(dòng)回路作為驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)結(jié)合機(jī)械手作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，組成整個(gè)氣體驅(qū)動(dòng)方式具有人手特征的機(jī)械手，該氣體驅(qū)動(dòng)方式具有人手特征的機(jī)械手有結(jié)構(gòu)新穎、柔性好、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足仿生領(lǐng)域?qū)C(jī)械手的性能要求。?本實(shí)用新型選用圓柱的手指外形，使得手指的強(qiáng)度增加，同時(shí)最大化的接近人手的比例，可以使機(jī)械手更加的靈活。每個(gè)手指關(guān)節(jié)，在連接處均以小于20度的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得機(jī)械手在彎曲時(shí)不但有足夠的運(yùn)動(dòng)空間，還具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，每個(gè)機(jī)械手指節(jié)以另一個(gè)指節(jié)都有60度的最大彎曲角度，與人手指的抓取時(shí)的彎曲角度一致，可以準(zhǔn)確的模仿人類的抓取動(dòng)作。手指的連接處采用平滑的邊緣設(shè)計(jì)，使得手指節(jié)在復(fù)位時(shí)限位在手指伸直的中心軸線上。本實(shí)用新型采用閘線作為力的傳動(dòng)構(gòu)件，在機(jī)械手的上指節(jié)處連接，受力點(diǎn)在上指節(jié)并以連接銷為軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)械手擁有人手骨骼與肌肉一樣的工作方式，使得機(jī)械手更加的靈活。本實(shí)用新型使用連接銷和軸承進(jìn)行連接，在機(jī)械手指下關(guān)節(jié)約束五個(gè)自由度只釋放一個(gè)繞連接銷旋轉(zhuǎn)的自由度，手指上關(guān)節(jié)和中關(guān)節(jié)均釋放三個(gè)自由度，使其與人手抓取時(shí)自由度相同。本實(shí)用新型采用氣動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)可以進(jìn)行精確地操作，推桿的運(yùn)動(dòng)回程與閘線的回程一致，從而機(jī)械手的可控性穩(wěn)定，可以進(jìn)行精確地操作。

附圖說明

圖1，本實(shí)用新型的機(jī)械手手指結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2，本實(shí)用新型扭簧示意圖；

圖3，本實(shí)用新型非圓型擋圈示意圖；

圖4，本實(shí)用新型的機(jī)械手指剖視圖；

圖5為圖4的結(jié)構(gòu)圖；

圖6，本實(shí)用新型的限位驅(qū)動(dòng)裝置示意圖；

圖7，本實(shí)用新型的整體裝配圖；

圖8，本實(shí)用新型的氣動(dòng)回路示意圖；

附圖標(biāo)記：

機(jī)械手手指的上指節(jié)????1

機(jī)械手中指節(jié)??????????2

機(jī)械手下指節(jié)??????????3

連接銷????????????????4

滾動(dòng)軸承??????????????5

扭簧??????????????????6

非圓型擋圈????????????7

閘線??????????????????8

手掌??????????????????9

手掌連接件????????????10

手掌銷軸??????????????11

固定板????????????????12

浮動(dòng)限位塊????????????13