CN103552085B - 一种无外动力机械手指 - Google Patents

Abstract

一种无外动力机械手指，它由第一指节（5）、第二指节单元、第三指节(10)和连杆单元(13)组成。第二指节单元由上罩、下罩、第一轴、第二轴、第一齿轮、第二齿轮、挡板组成。连杆单元由第一连杆，第二连杆，第三连杆组成。整个机械手指由三个指节连接构成。机械手指的动力来自手指弯曲指节之间角度的变化，由这种角度的变化驱动连杆单元、第一齿轮、第二齿轮，由齿轮驱动第三指节运动。

Description

一种无外动力机械手指

技术领域

本发明涉及一种机械手指。

背景技术

在实验中，实验人员在大部分情况下需要双手接触化学物质，保护方式一般有两种：1、配备棉手套或者橡胶手套，2、在手指上安装电力驱动机械手指。第一种保护方式的费用较低，虽然棉手套或者橡胶手套可以起到一定的保护作用，但是很多化学物质具有很强的渗透性，依然可以对实验人员造成一定的伤害。对于第二种保护方式，现有的电力驱动机械手指一般为仿人体手指结构制造，分为单个手指式或者五个手指连在一起做成手掌的结构，虽然对于实验人员有很好的保护作用，但是由于需要输入外电源，当能源设备受限时，机械手指的保护效果就会大打折扣。

发明内容

本发明的目的是克服棉手套、橡胶手套以及电力驱动机械手指在保护实验人员方面的缺点，提出一种无外动力机械手指。本发明无需外加输入动力，依靠手指弯曲指节之间角度的变化驱动机械手指，既能防止化学物质渗透至人体皮肤，又不会受限于动力源。

本发明的结构组成如下：

本发明由第一指节、第二指节单元、第三指节和连杆单元组成。第二指节单元位于第一指节和第三指节之间，连杆单元布置于第一指节、第二指节单元的下方。

本发明还具有以下技术特征：

1.所述的第二指节单元由上罩、下罩、第一轴、第二轴、第一齿轮、第二齿轮，以及两个挡板组成。上罩和下罩为半圆柱空心结构，粘合成空心圆柱结构。上罩和下罩的结合部位开有通孔，第一轴安装在此通孔内，第一轴与通孔的安装方式为过盈配合。在第一轴的两侧分别安装有挡板，挡板与上罩、下罩贴合处的连接方式为粘合。第二轴安装在两个挡板的通孔上。第一齿轮安装在第一轴的中心位置，第二齿轮安装在第二轴的中心位置。

2.所述的连杆单元由第一连杆，第二连杆和第三连杆组成，第一连杆与第一指节之间的连接采用销与复位弹簧结合的方式，第二连杆与第一连杆之间、第三连杆与第二连杆之间连接方式均为销连接，第三连杆与第一齿轮的连接方式为粘合。

3.所述的第一指节为空心圆柱结构，其长度与人手指最外端的指节长度相等。

4.所述的第三指节粘合在第二轴上，第三指节外端为球形，其外端球形表面为粗糙结构，方便工作过程中的抓取动作。

附图说明

图1是本发明无外动力机械手指的主视图；

图2是本发明无外动力机械手指的俯视图；

图3是本发明无外动力机械手指的第一三维图；

图4是本发明无外动力机械手指的第二三维图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-图4所示，本发明实例由第一指节，第二指节单元，第三指节和连杆单元组成。

如图1所示，由右至左依次为第一指节5、第二指节单元、第三指节10。第二指节单元位于第一指节5和第三指节10之间。连杆单元13布置在第一指节5和第二指节单元的下方。

所述的第二指节单元由上罩7、下罩11、第一轴6、第二轴9、第一齿轮1、第二齿轮12和两个挡板8组成。上罩7、下罩11为半圆柱空心结构，上罩7和下罩11粘合成空心圆柱结构。上罩7和下罩11的结合部位开有通孔，第一轴6安装在该通孔内，第一轴6与通孔的安装方式为过盈配合。在第一轴的两侧分别安装挡板8，挡板8与上罩7、下罩11贴合处的连接方式为粘合。第二轴9安装在两个挡板8的通孔上。第一齿轮1安装在第一轴6的中心位置，第二齿轮12安装在第二轴9的中心位置。

第三指节10粘合在第二轴9上。

所述的连杆单元13由第一连杆4，第二连杆3，第三连杆2组成，第一连杆4与第一指节5之间，第二连杆3与第一连杆4之间、第三连杆2与第二连杆3之间连接方式均为销连接，第三连杆2与第一齿轮1的连接方式为粘合。第一连杆4与第一指节5之间的连接销上安装有复位弹簧。第一连杆4与第一指节5之间的初始位置夹角为钝角，如图1所示。

所述的第一指节5为中空圆柱形结构，其长度与要保护的手指最外端指节长度相等。当使用无外动力机械手指时，将机械手指的第一指节5套在手指的最外端指节上。当手指的最外端指节弯曲时，其与手指的第二指节之间的夹角变小，当角度小于第一连杆4与第一指节5之间的夹角时，驱动第一连杆4运动，由第二连杆3、第三连杆2传递至第一齿轮，由第二齿轮驱动第二轴运动，带动第三指节完成弯曲动作。当完成抓取动作后，手指最外端指节伸直，在复位弹簧的作用下第一连杆4恢复至初始位置。

Claims (6)

1.一种无外动力机械手指，其特征是：所述的无外动力机械手指由第一指节(5)、第二指节单元、第三指节(10)和连杆单元组成；第二指节单元位于第一指节(5)和第三指节之间，连杆单元(13)布置在第一指节(5)和第二指节单元的下方；第二指节单元由上罩(7)、下罩(11)、第一轴(6)、第二轴(9)、第一齿轮(1)、第二齿轮(12)，以及两个挡板(8)组成；上罩(7)、下罩(11)为半圆柱空心结构，粘合成空心圆柱结构；上罩(7)、下罩(11)的结合部位开有通孔，第一轴(6)安装在该通孔内，第一轴(6)与通孔过盈配合；在第一轴(6)的两侧分别安装有挡板(8)，挡板(8)与上罩(7)、下罩(11)贴合处的连接方式为粘合；第二轴(9)安装在两个挡板(8)的通孔上；第一齿轮(1)安装在第一轴(6)的中心位置，第二齿轮(12)安装在第二轴(9)的中心位置。

2.如权利要求1所述的无外动力机械手指，其特征是：所述的下罩(11)底部开有槽。

3.如权利要求1所述的无外动力机械手指，其特征是：所述的第一指节(5)为空心圆柱结构，其长度与人手指最外端的指节长度相等。

4.如权利要求1所述的无外动力机械手指，其特征是：所述的第三指节(10)粘合在第二轴(9)上，第三指节(10)的外端为球形，球形表面为粗糙结构。

5.如权利要求1所述的无外动力机械手指，其特征是：所述的连杆单元(13)由第一连杆(4)，第二连杆(3)和第三连杆(2)组成，第一连杆(4)与第一指节(5)之间、第二连杆(3)与第一连杆(4)之间、第三连杆(2)与第二连杆(3)之间连接方式均为销连接；第一连杆(4)与第一指节(5)之间的连接销上安装有复位弹簧；第三连杆(2)与第一齿轮(1)的连接方式为粘合。

6.如权利要求5所述的无外动力机械手指，其特征是：所述的第一连杆(4)与第一指节(5)之间的初始位置夹角为钝角。