[發明專利]一種智能機械手裝置

有效

• 申請號: 201810798632.5
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108972607B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 黃理本;唐亮
• 申請（專利權）人: 深圳市慧傳科技有限公司
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/10
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳

本發明公開一種智能機械手裝置，抓取單元包括呈周向均布的若干爪手，每個爪手由指節和設于指節一端的指尖構成；驅動單元包括驅動軸，以用于受外力作用并驅動各指尖靠近或遠離；力和溫濕度傳感器設于指尖上，以用于檢測夾取力度并將檢測數據傳輸于信號處理單元；扭力傳感器套設于驅動軸的外周，其外圈與各爪手止轉連接，其內圈與外部支座止轉連接以傳遞扭矩，并將檢測數據傳輸于信號處理單元。該智能機械手裝置的機構簡單，可保證機械手可以在運動中隨時反饋自身的運動狀態和被抓取物體的抓取力和溫度等，減少在操作中對物體的破壞，特別在對一些精密易碎零件的操作中可以確保零件不受損壞。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種智能機械手裝置。

背景技術

隨著社會的發展，現階段機械手在抓取物體時一般沒有同時對抓取力和運動過程的扭矩的控制，也沒有溫濕度的測量，一些精密易碎零件依靠人工操作，無法對機械手的運動及抓取的狀態進行控制，不能柔性控制機械手的動作，抓取物體；現有的機械手中包含以下幾種設計：

現有設計一：通過位置感應控制機械手的運動，機械手的抓取為設計的特定結構，只能抓取固定的物體，不同的物體需要不同的機械手和不同的程序設計，靈活性差，不能智能感知抓取物體時的動態參數(力，扭矩，溫度等參數)，物體如有變化需要停機更新程序或裝置；無溫度和濕度扭矩的檢測，對精密易碎物體無能力操作，需要人工操作；

現有設計二：通過光電效應和復雜的計算的智能感知機械手傳感器要求高，成本高，雖然更接近于人手，具有神經感知特點，但結構復雜，成本高，不易工業化；

現有設計三：通過電機和力傳感器的智能感知機械手，無扭矩檢測功能，只能以一定的速度抓取物體，結構復雜，傳感器要求高，成本高。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種智能機械手裝置，該智能機械手裝置的機構簡單，可以感知抓取力和扭矩，溫度、濕度，從而保證機械手可以在運動中隨時反饋自身的運動狀態和被抓取物體的抓取力和溫度等，達到機械手的智能化目的，減少在操作中對物體的破壞，特別在對一些精密易碎零件的操作中可以確保零件不受損壞。

為達成上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種智能機械手裝置，包括抓取單元、驅動單元、力和溫濕度傳感單元、扭力傳感器和信號處理單元；所述抓取單元包括呈周向均布的若干爪手，每個爪手由指節和設于指節一端的指尖構成；所述驅動單元包括驅動軸，以用于受外力作用并驅動各爪手開合，從而使指尖靠近或遠離；所述力和溫濕度傳感單元設于指尖上，以用于檢測夾取力度，并將檢測數據傳輸于信號處理單元；所述扭力傳感器套設于驅動軸的外周，其外圈與各爪手止轉連接，其內圈與外部支座止轉連接以傳遞扭矩，并將檢測數據傳輸于信號處理單元。

進一步地，所述抓取單元還包括固定盤；所述驅動單元還包括連桿動盤和若干連桿；每個所述爪手的指節中部向軸線所在一側突起形成連接部，連接部均與固定盤的周緣鉸接；每個所述爪手的指節的另一端均與一連桿的一端鉸接，每根連桿的另一端均與連桿動盤的周緣鉸接；所述驅動軸與連桿動盤同軸固接。

進一步地，還包括腕部單元；所述腕部單元包括均同軸套設于驅動軸的外周的扭力傳感器固定座和扭力連接軸；所述扭力傳感器固定座通過若干軸向的連接軸與固定盤形成固接；所述扭力傳感器的外圈與扭力傳感器固定座同軸固接，以實現與各爪手的止轉連接；所述扭力傳感器的內圈與扭力連接軸固接；所述扭力連接軸用于與外部支座連接。

進一步地，所述腕部單元還包括外殼；所述信號處理單元包括信號處理電路板和輸出接頭；所述外殼蓋同軸包覆于扭力傳感器固定座、扭力傳感器和扭力連接軸的外周；所述信號處理電路板固定套設于扭力連接軸的外周壁上，并與輸出接頭電連接。