[發(fā)明專利]一種機(jī)械手手指及機(jī)械手

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210289063.8
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114559464A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李少東;雙豐;陳明岐;杜揚(yáng);馬翰林
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J15/02
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械手手指及機(jī)械手，包括依次設(shè)置的第一機(jī)構(gòu)、第二機(jī)構(gòu)、第三機(jī)構(gòu)，第一機(jī)構(gòu)和第二機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于連接第一機(jī)構(gòu)和第二機(jī)構(gòu)并改變其相對夾角的第一連接機(jī)構(gòu)，第二機(jī)構(gòu)和第三機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于連接第二機(jī)構(gòu)和第三機(jī)構(gòu)并改變其相對夾角的第二連接機(jī)構(gòu)；被動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)，設(shè)置在第三機(jī)構(gòu)背離第二機(jī)構(gòu)的一端，用于控制機(jī)械手手指對物體的接觸力。本發(fā)明有效增強(qiáng)了機(jī)械手在三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)能力，可以像人手一樣靈活變換抓取方式，對形狀不規(guī)則物體的適應(yīng)能力強(qiáng)，此外，由于裝置在手指末端安裝了被動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)，通過被動(dòng)控制降低了機(jī)械手對高性能控制算法的需求，實(shí)用性強(qiáng)，值得推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械手手指及機(jī)械手。

背景技術(shù)

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人開始逐漸代替人類完成復(fù)雜、危險(xiǎn)的作業(yè)任務(wù)，這些任務(wù)的完成需要機(jī)器人在作業(yè)過程中對目標(biāo)物和環(huán)境有良好的交互能力。機(jī)器人與目標(biāo)物和環(huán)境的交互主要通過末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)，多指機(jī)械手自由度高、靈活性強(qiáng)，作為機(jī)器人末端執(zhí)行器的一種，能勝任多種操作任務(wù)，在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的應(yīng)用。

現(xiàn)有的多指機(jī)械手如東京大學(xué)研制的三指機(jī)械手和Intel中國實(shí)驗(yàn)室的EagleShoal機(jī)械手通過全驅(qū)動(dòng)手指和可運(yùn)動(dòng)的手掌實(shí)現(xiàn)抓取姿態(tài)變換和穩(wěn)定抓持，但這類機(jī)械手的手掌電機(jī)的移動(dòng)和控制嚴(yán)重受限，其抓取姿態(tài)變換通常比較固定，難以像人手一樣靈活變換抓取方式，對物體的抓持仍然以規(guī)則物體為主，對形狀不規(guī)則物體的泛化能力有限。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種機(jī)械手手指及機(jī)械手，以便解決上述提到的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種機(jī)械手手指，包括：

依次設(shè)置的第一機(jī)構(gòu)、第二機(jī)構(gòu)和第三機(jī)構(gòu)，所述第一機(jī)構(gòu)和第二機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于連接第一機(jī)構(gòu)和第二機(jī)構(gòu)并改變其相對夾角的第一連接機(jī)構(gòu)，所述第二機(jī)構(gòu)和第三機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于連接第二機(jī)構(gòu)和第三機(jī)構(gòu)并改變其相對夾角的第二連接機(jī)構(gòu)；

被動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述第三機(jī)構(gòu)背離第二機(jī)構(gòu)的一端，用于控制機(jī)械手手指對物體的接觸力。

優(yōu)選的，所述第一機(jī)構(gòu)包括第一殼體，所述第一殼體的其中一端均布設(shè)置有兩個(gè)第一端耳。

優(yōu)選的，所述第一連接機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸延伸至所述第一殼體外，位于兩個(gè)第一端耳之間，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸末端套裝固定第一齒輪，所述兩個(gè)第一端耳之間架設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套裝固定第二齒輪，所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述第二機(jī)構(gòu)連接，用于帶動(dòng)所述第二機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述第二機(jī)構(gòu)包括第二殼體，所述第二殼體的其中一端均布設(shè)置有兩個(gè)第二端耳，另一端固定第一連接件，所述第一連接件與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸套裝固定。

優(yōu)選的，所述第二連接機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在所述第二殼體內(nèi)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸延伸至所述第二殼體外，位于兩個(gè)第二端耳之間，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸末端套裝固定第三齒輪，所述兩個(gè)第二端耳之間架設(shè)有第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上套裝固定第四齒輪，所述第四齒輪與所述第三齒輪嚙合，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述第三機(jī)構(gòu)連接，用于帶動(dòng)所述第三機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述第三機(jī)構(gòu)包括指尖部，所述指尖部的其中一端固定第二連接件，所述第二連接件與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸套裝固定。

優(yōu)選的，所述被動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)包括固定在所述指尖部上的安裝座，所述安裝座內(nèi)設(shè)置有彈性件，所述彈性件的一端與所述安裝座固定，另一端與端蓋固定連接。

一種機(jī)械手，包括上述的一種機(jī)械手手指。

優(yōu)選的，包括多個(gè)所述機(jī)械手手指，多個(gè)所述機(jī)械手手指均布設(shè)置在手掌部上。