CN105500394A - 一种机器人手指尖 - Google Patents

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唐建柳
周克芳
吴彩云
钟建荣
曹振
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Foshan Hecai Technology Service Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

一种机器人手指尖，包括指体、指套和传感器基体；所述传感器基体包括两个第一方柱体和第二方柱体；第一方柱体与第二方柱体垂直相交，第一方柱体由四壁板围成，柱体中段的四个角被挖去，两对应变片分别贴于被挖去角的两组平行相对壁板外表面，柱体头部与指套固定连接；第二方柱体有一穿通方孔，一对应变片分别被贴于方孔外平行相对的两壁板外表面，柱体的楔形尾部与指体固定连接；指体与所述指套之间设置有一间隙，并与第二方柱体的底部通过弹性件连接。本发明通过在指体与第二方柱体的底部通过弹性件连接，能实现过载保护使得传感器耐用，不易损坏；同时整体结构尺寸小、灵敏度更高，可以测出微小的力；而且制作和安装简单。

Description

一种机器人手指尖
技术领域
本发明涉及机械手的传感器技术领域，尤其涉及一种机器人手指尖。
背景技术
随着机器人和机器手的广泛使用，对机械手、包括对最新一代的犹它机械手的传感器研究取得不少成果。机器人灵巧手或者手爪是一种智能型通用机械手，其外形类似于人手，在机器人工作时，需要在手指上安装指力传感器来检测灵巧手或者手爪抓取物体时的握力、检测被抓物体的重量以及判断在抓取操作过程中是否存在滑动、振动等现象。三维指力传感器安装在灵巧手或者手爪的指尖上，能够实时检测机器人工作时各手指的三维力信息Fx、Fy、Fz的大小，供机器人操作时使用。
在现有技术中有多种结构的三维力传感器，现有的传感器多是装在机器人手腕上的比较大的传感器，装在机器人指尖的传感器还比较少，这些装于机器人指尖的传感器容易损坏，寿命短，灵敏度不高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的装于机器人手指尖的传感器容易损坏，寿命短，灵敏度不高等问题提出一种机器人手指尖。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机器人手指尖，包括指体、指套和传感器基体；所述传感器基体包括两个第一方柱体和第二方柱体；所述第一方柱体与所述第二方柱体垂直相交，所述第一方柱体由四壁板围成，柱体中段的四个角被挖去，两对应变片分别贴于被挖去角的两组平行相对壁板外表面，柱体头部与指套固定连接；第二方柱体有一穿通方孔，一对应变片分别被贴于方孔外平行相对的两壁板外表面，柱体的楔形尾部与所述指体固定连接；所述指体与所述指套之间设置有一间隙，并与所述第二方柱体的底部通过弹性件连接。
优选的，所述弹性件为弹簧。
优选的，所述指体上设置有至少一个继电器，所述继电器位于所述指体的周边。
优选的，所述继电器为四个，对称分布于所述指体的周边。
优选的，所述间隙为2-3㎜。
优选的，所述第一方柱体的头部通过螺钉与所述指套固定连接。
优选的，所述第二方柱体通过螺钉与所述弹簧固定连接。
优选的，所述指套的外围设置有软涂层。
优选的，所述指套和所述传感器基体均采用金属或塑料制作而成。
本发明通过在指体与第二方柱体的底部通过弹性件连接，能实现过载保护使得传感器耐用，不易损坏；同时整体结构尺寸小、灵敏度更高，可以测出微小的力；而且制作和安装简单。
附图说明
图1是本发明一个具体实施例的示意图；
图2是图1的A处的放大图。
其中：指体1，指套2，第一方柱体3，第二方柱体4，应变片5，通方孔6，间隙7，弹性件8，继电器9。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
这里需要说明，附图仅为说明本方案而用的示意图，并未严格按照比例绘制，其中为说明某些技术问题会有相应的尺寸调整，仅为方便方案理解只用，并未构成对本方案的实质限制。
一种机器人手指尖，包括指体1、指套2和传感器基体；
所述传感器基体包括两个第一方柱体3和第二方柱体4；所述第一方柱体3与所述第二方柱体4垂直相交，所述第一方柱体3由四壁板围成，柱体中段的四个角被挖去，两对应变片5分别贴于被挖去角的两组平行相对壁板外表面，柱体头部与指套2固定连接；第二方柱体有一穿通方孔6，一对应变片5分别被贴于方孔外平行相对的两壁板外表面，柱体的楔形尾部与所述指体1固定连接；所述指体1与所述指套2之间设置有一间隙7，并与所述第二方柱体4的底部通过弹性件8连接。
当传感器基体在指体1受力过大时容易损坏，从而使得整个手指尖无法工作，因此设置所述第二方柱体4的底部通过弹性件8与指体1连接，因为当传感器基体承受过载的力时，弹性件8使指套倾斜，消除了指套2与指体1的间隙而将力通过指套直接传到指体从而起到保护传感器基体的作用，从而延长寿命。本发明通过在指体与第二方柱体的底部通过弹性件连接，能实现过载保护使得传感器耐用，不易损坏；延长寿命。
整个结构尺寸小、灵敏度更高，可以测出微小的力，例如5克的力。
整个结构制作和安装简单，维护更加容易。
优选的，所述弹性件8为弹簧。弹簧结构简单、安装便捷、而且成本低。
优选的，所述指体1上设置有至少一个继电器9，所述继电器9位于所述指体1的周边。
当工作力过载时，弹簧变形引起指套2倾斜，指套2边缘抵住指体1从而对传感器基体形成保护；这时中心控制器给出一个过载信号，使指套倾斜触发指体1上的继电器9及时断电，使指尖接触物品不会再进一步扩大受力而使传感器基体得到保护。
优选的，所述继电器9为四个，对称分布于所述指体1的周边。
设置四个对称分布于所述指体1周围的继电器9，这样断电更加及时，能更好的保护传感器基体。
优选的，所述间隙7为2-3㎜。
2-3mm的间隙能够很好的形成传感器基体的过载保护，使所述指套2能够给物品更大的受力而不会对传感器基体产生损坏。
优选的，所述第一方柱体3的头部通过螺钉与所述指套2固定连接。
采用螺钉固定连接方便、快捷、成本低。
优选的，所述第二方柱体4通过螺钉与所述弹簧固定连接。
采用螺钉固定连接方便、快捷、成本低。
优选的，所述指套2的外围设置软涂层为橡胶。增大摩擦，保证手指能稳当拿住物品。
优选的，所述指套2和所述传感器基体均采用不锈钢制作而成。不锈钢耐酸、耐碱、耐用，使用寿命长。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机器人手指尖，其特征在于：包括指体、指套和传感器基体；
所述传感器基体包括两个第一方柱体和第二方柱体；所述第一方柱体与所述第二方柱体垂直相交，所述第一方柱体由四壁板围成，柱体中段的四个角被挖去，两对应变片分别贴于被挖去角的两组平行相对壁板外表面，柱体头部与指套固定连接；第二方柱体有一穿通方孔，一对应变片分别被贴于方孔外平行相对的两壁板外表面，柱体的楔形尾部与所述指体固定连接；所述指体与所述指套之间设置有一间隙，并与所述第二方柱体的底部通过弹性件连接。
2.根据权利要求1所述的机器人手指尖，其特征在于：所述弹性件为弹簧。
3.根据权利要求1所述的机器人手指尖，其特征在于：所述指体上设置有至少一个继电器，所述继电器位于所述指体的周边。
4.根据权利要求3所述的机器人手指尖，其特征在于：所述继电器为四个，对称分布于所述指体的周边。
5.根据权利要求1所述的机器人手指尖，其特征在于：所述间隙为2-3㎜。
6.根据权利要求1所述的机器人手指尖，其特征在于：所述指套的外围设置有软涂层。
7.根据权利要求1所述的机器人手指尖，其特征在于：所述指套和所述传感器基体均采用金属或塑料制作而成。
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