[發明專利]多功能智能機械手

在審

• 申請號: 201610026856.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105459094A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 楊福輝
• 申請（專利權）人: 楊福輝
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種多功能智能機械手，尤其是能夠完成復雜的多種任務的智能機械手。

背景技術

近年來隨著計算機技術的發展，人們開始認識到可以利用智能機器人代替人來完成一些復雜和繁瑣的工作，在工業上，如汽車制造業，大型流水線上，智能機器人已經得到廣泛的應用。然而，這些行業中所用的機器人系統，往往呈現沿流水線上排列，每個環節由一個特定工種的機器手進行操作，因此，造價昂貴，占地規模大，對于一些日常或小規模的應用場景，比如，生物醫學實驗室的實驗操作應用場景，一項實驗或檢驗過程，需要涉及多種工具，操作步驟，物體移動，物體的傾倒，震動等任務。對于這樣的應用場景，大型機械手流水線方式，由于場地空間的限制，以及投入和產出比低等限制，無法實施。

人類的手，手指靈活精巧可以完成及其復雜的任務，人工智能現階段還無法完全制作出來能夠和人手一樣的智能手，因此，完全通過一個機械手來完成人類所要完成的復雜任務還無法實現，同時，所有的人類工具都是便于人手使用操作，如家用工具，剪刀，鍋鏟，電吹風等，醫療上的手術刀，生物實驗室的移液器都是滿足人手方便使用的工具，要想讓智能機器手臂來代替人來完成這樣的工作，就需要人手一樣靈活的結構設計，但是現有技術還遠遠不能達到，只能應付簡單特定的一種工作，對于復雜的多工序的任務和多種工具的使用，就無能為力了。

發明內容

為了克服這種空間限制和最大效率利用資源，為了克服現有機械手的局限性，以及規避現有制作仿生手的技術難題，本發明提供一種機械手，可以有效使用人類常用工具或完成人手的多種動作和復雜任務，實現人類手相當的功能。

本發明采用的解決方案是：該智能機械手由手和手臂采用分體設計構成，不同工具或任務采用對應的手來完成，手臂具有空間位置定位功能和與手進行連接的連接結構，根據要完成的任務和動作，可自動完成相應的手的更換。手臂和手連接和斷開能夠精確、牢固，高效的完成，根據工具特點，包括結構，運動等特點，采用針對性的手結構的特殊的設計，可以有適應工具的結構設計，同時，也有完成特定任務動作的電器控制部分，如定位，定量。針對一個特殊應用場景就可以有相應的手組合，機械手可以通過切換手完成一整套復雜的工作任務，達到相當于人手的工作能力。

本發明的有益效果是，一個機械手臂可以完成多種任務，使智能機器人手臂設計更簡單，實用性更強，完成更復雜的工作。

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是用于生物醫學實驗室應用場景中，完成利用移液器對離心管進行移液工作和對離心管位置進行移動的智能機械手原理圖。

圖1中機械臂（1）為三維電動機械臂，具有空間位置移動功能和能夠和移液手（2）和離心管夾持手（3）連接的吻合部件公頭（7），用于機械臂和手連接的母頭為移液手（2）的（10）和夾持手（11）。移液手（2）的功能部件為移液量控制電器部件（8），可以完成對移液器的固定，定量吸取液體和排除液體；夾持手（3）的功能部件為移液量控制電器部件（9），可以完成對離心管的夾持和釋放；當要移液的時候，機械臂移動到移液手（2）位置，并將其公頭對準母頭進行對接，然后通機械臂移動，實現移液手（2）所控制移液器從選定的離心管中吸取或注入液體，注入的液體量由移液手（2）上的移液量控制電器部件移液量控制電器部件（8）控制實現；當要轉移離心管的時候，機械臂釋放移液手（3），對接夾持手（3），然后通過機械臂（1）移動，將夾持部件夾口（12）移動到離心管適于夾持的頸部（13），然后，夾持手（3）上的夾口寬度控制結構（9）縮小夾口，實現對離心管的夾持，然后通過機械臂的位移功能，將夾住的離心管提起和移動到指定位置。