CN110434881B - 机械指及具有其的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械指及具有其的机械手，机械指包括：传动结构，传动结构用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构，多组包覆结构环绕传动结构的至少部分设置，至少一个包覆结构上设有安装腔，传动结构的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构对传动结构的至少部分进行包覆。本发明的机械指解决了现有技术中的机械指难以兼顾灵活性和高强度问题。

Description

机械指及具有其的机械手

技术领域

本发明涉及机械手的技术领域，具体而言，涉及一种机械指及具有其的机械手。

背景技术

目前，随着工业机器人的大范围普及，其以在人们日常生活中的各个领域得到广泛的应用，而机械手是机器人运作过程中的管件部件。

现有的机器人的机械手的机械指的加工方式包括数控机床加工和3D打印加工等方式，采用数控机床加工的机械指无法保证结构的美观，且重量较大，进而导致使用灵活性变差。而采用3D打印加工的机械指的强度难以保证，导致现有的机械指难以兼顾美观性、灵活性、高强度等性能，进而影响机械指的使用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机械指及具有其的机械手，以解决现有技术中的机械指难以兼顾灵活性和高强度问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械指，包括：传动结构，传动结构用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构，多组包覆结构环绕传动结构的至少部分设置，至少一个包覆结构上设有安装腔，传动结构的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构对传动结构的至少部分进行包覆。

进一步地，包覆结构为两组，第一组包覆结构具有第一配合面，第二组包覆结构具有第二配合面，第一配合面的至少部分与第二配合面的至少部分相互贴合；其中，安装腔设置在第一组包覆结构上，安装腔延伸至第一配合面；和/或，安装腔设置在第二组包覆结构上，安装腔延伸至第二配合面。

进一步地，传动结构为连杆结构，传动结构包括多个依次连接的传动件；每组包覆结构包括多个包覆分部，各个包覆分部与各个传动件一一对应地设置，以通过各个包覆分部对相应的传动件进行包覆。

进一步地，传动结构包括：第一传动件，第一传动件用于与基座通过第一铰接点铰接；第二传动件，第二传动件与第一传动件通过第二铰接点铰接，第二铰接点与第一铰接点间隔设置；第一驱动件，第一驱动件与基座通过第四铰接点铰接，第四铰接点与第一铰接点间隔设置；第一驱动件与第二传动件通过第五铰接点铰接，第五铰接点与第二铰接点间隔设置，以在第一传动件相对于基座转动时，通过第一驱动件带动第二传动件相对于第一传动件转动。

进一步地，传动结构包括：第三传动件，第三传动件与第二传动件通过第三铰接点铰接，第三铰接点与第二铰接点间隔设置；第二驱动件，第二驱动件与第一传动件通过第六铰接点铰接，第六铰接点与第二铰接点间隔设置；第二驱动件与第三传动件通过第七铰接点铰接，第七铰接点与第三铰接点间隔设置，以在第二传动件相对于第一传动件转动时，通过第二驱动件带动第三传动件相对于第二传动件转动。

进一步地，第一传动件包括：第一主体部分，第一铰接点位于第一主体部分上；第一连接部分，第六铰接点位于第一连接部分上；其中，第一主体部分上设有第一插接配合部，第一连接部分上设有第二插接配合部，第一插接配合部和第二插接配合部之间插接配合，以将第一连接部分与第一主体部分之间连接。

进一步地，第二传动件包括：第二主体部分，第二铰接点和第五铰接点位于第二主体部分上；第二连接部分，第三铰接点和第七铰接点位于第二连接部分上；其中，第二主体部分上设有第三插接配合部，第二连接部分上设有第四插接配合部，第三插接配合部和第四插接配合部之间插接配合，以将第二连接部分与第二主体部分之间连接。

进一步地，第一插接配合部为第一凹槽，第二插接配合部为设置于第一连接部分的主体位置上的第一凸起，以通过使第一凸起插入第一凹槽内以实现第一连接部分与第一主体部分之间的连接；和/或，第三插接配合部为第二凹槽，第四插接配合部为设置于第二连接部分的主体位置上的第二凸起，以通过使第二凸起插入第二凹槽内以实现第二连接部分与第二主体部分之间的连接。

进一步地，基座包括第一座体和第二座体，第一座体和第二座体上均设有第一通孔，第一座体和第二座体间隔设置；第一传动件位于第一座体与第二座体之间，第一传动件上设有第二通孔，以通过穿设在第一通孔和第二通孔内的连接件将第一传动件与第一座体和第二座体连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种机械手，机械手上设有多个机械指，机械指为上述的机械指。

应用本发明的技术方案的机械指包括：传动结构，传动结构用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构，多组包覆结构环绕传动结构的至少部分设置，至少一个包覆结构上设有安装腔，传动结构的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构对传动结构的至少部分进行包覆。通过采用包覆结构对传动结构进行包覆的结构设计，传动结构作为机械指的骨架部分，可采用机床加工来保证结构强度，包覆结构可采用D打印、注塑成型等工艺加工，从而可保证机械指具有外形美观、重量小、使用灵活、结构强度高等优点，解决了现有技术中的机械指难以兼顾灵活性和高强度问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的机械指的实施例的爆炸结构示意图；

图2示出了根据图1中的机械指的实施例的局部结构示意图；

图3示出了根据图2中的机械指的实施例的局部区域的放大结构示意图；

图4示出了根据本发明的机械指的实施例的传动结构的示意图；

图5示出了根据本发明的机械指的实施例的第一工作状态的示意图；

图6示出了根据本发明的机械指的实施例的第二工作状态的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、传动结构；11、第一传动件；111、第一主体部分；1111、第一插接配合部；112、第一连接部分；1121、第二插接配合部；12、第二传动件；121、第二主体部分；1211、第三插接配合部；122、第二连接部分；1221、第四插接配合部；13、第三传动件；14、第一驱动件；15、第二驱动件；2、包覆结构；21、第一包覆件；22、第二包覆件；23、第三包覆件；3、基座；31、第一座体；32、第二座体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1至图6，本发明提供了一种机械指，包括：传动结构1，传动结构1用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构1的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构2，多组包覆结构2环绕传动结构1的至少部分设置，至少一个包覆结构2上设有安装腔，传动结构1的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构2对传动结构1的至少部分进行包覆。

本发明的机械指包括：传动结构1，传动结构1用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构1的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构2，多组包覆结构2环绕传动结构1的至少部分设置，至少一个包覆结构2上设有安装腔，传动结构1的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构2对传动结构1的至少部分进行包覆。通过采用包覆结构2对传动结构1进行包覆的结构设计，传动结构1作为机械指的骨架部分，可采用机床加工来保证结构强度，包覆结构2可采用3D打印、注塑成型等工艺加工，从而可保证机械指具有外形美观、重量小、使用灵活、结构强度高等优点，解决了现有技术中的机械指难以兼顾灵活性和高强度问题。

如图2所示，包覆结构2为两组，第一组包覆结构2具有第一配合面，第二组包覆结构2具有第二配合面，第一配合面的至少部分与第二配合面的至少部分相互贴合；其中，安装腔设置在第一组包覆结构2上，安装腔延伸至第一配合面；和/或，安装腔设置在第二组包覆结构2上，安装腔延伸至第二配合面。这样，包覆结构2的结构较简单，对传动结构1的包覆效果较好，且有利于保证包覆结构2的强度。

如图1至图4所示，传动结构1为连杆结构，传动结构1包括多个依次连接的传动件；每组包覆结构2包括多个包覆分部，各个包覆分部与各个传动件一一对应地设置，以通过各个包覆分部对相应的传动件进行包覆。这样，可在对传动结构1进行包覆的情况下，减小包覆结构2对传动结构1造成的干扰，保证机械指动作的灵活性。

如图1至图4所示，为了实现机械指的弯曲，使机械指能够灵活地动作，传动结构1包括：第一传动件11，第一传动件11用于与基座3通过第一铰接点铰接；第二传动件12，第二传动件12与第一传动件11通过第二铰接点铰接，第二铰接点与第一铰接点间隔设置；第一驱动件14，第一驱动件14与基座3通过第四铰接点铰接，第四铰接点与第一铰接点间隔设置；第一驱动件14与第二传动件12通过第五铰接点铰接，第五铰接点与第二铰接点间隔设置，以在第一传动件11相对于基座3转动时，通过第一驱动件14带动第二传动件12相对于第一传动件11转动。

具体地，为了进一步增加机械指的自由度，保证机械指动作的灵活性，传动结构1包括：第三传动件13，第三传动件13与第二传动件12通过第三铰接点铰接，第三铰接点与第二铰接点间隔设置；第二驱动件15，第二驱动件15与第一传动件11通过第六铰接点铰接，第六铰接点与第二铰接点间隔设置；第二驱动件15与第三传动件13通过第七铰接点铰接，第七铰接点与第三铰接点间隔设置，以在第二传动件12相对于第一传动件11转动时，通过第二驱动件15带动第三传动件13相对于第二传动件12转动。

在具体实施时，包覆结构2为两组，两组包覆结构2相对设置，各组包覆结构2均包括：第一包覆件21，第一包覆件21与第一传动件11对应设置，以对第一传动件11进行包覆；第二包覆件22，第二包覆件22与第二传动件12对应设置，以对第二传动件12进行包覆；第三包覆件23，第三包覆件23与第三传动件13对应设置，以对第三传动件13进行包覆；其中，第一驱动件14和第二驱动件15分别对应地设置在第一传动件11的相对两侧，靠近第一驱动件14的第一包覆件21上设有第一容纳腔，第一驱动件14设置于第一容纳腔内，靠近第二驱动件15的第二包覆件22上设有第二容纳腔，第二驱动件15设置于第二容纳腔内。

如图2至图4所示，第一传动件11包括：第一主体部分111，第一铰接点位于第一主体部分111上；第一连接部分112，第六铰接点位于第一连接部分112上；其中，第一主体部分111上设有第一插接配合部1111，第一连接部分112上设有第二插接配合部1121，第一插接配合部1111和第二插接配合部1121之间插接配合，以将第一连接部分112与第一主体部分111之间连接。

具体地，第二传动件12包括：第二主体部分121，第二铰接点和第五铰接点位于第二主体部分121上；第二连接部分122，第三铰接点和第七铰接点位于第二连接部分122上；其中，第二主体部分121上设有第三插接配合部1211，第二连接部分122上设有第四插接配合部1221，第三插接配合部1211和第四插接配合部1221之间插接配合，以将第二连接部分122与第二主体部分121之间连接。插接式配合的结构可方便机械指的组装，可根据不同的需求选用相应的第一主体部分111、第一连接部分112、第二主体部分121、第二连接部分122，实现对机械指的灵活装配。

具体地，第一插接配合部1111为第一凹槽，第二插接配合部1121为设置于第一连接部分112的主体位置上的第一凸起，以通过使第一凸起插入第一凹槽内以实现第一连接部分112与第一主体部分111之间的连接；和/或，第三插接配合部1211为第二凹槽，第四插接配合部1221为设置于第二连接部分122的主体位置上的第二凸起，以通过使第二凸起插入第二凹槽内以实现第二连接部分122与第二主体部分121之间的连接。

在具体实施时，为了保证插接式配合结构的插接配合效果，第一主体部分111为板状结构，第一凹槽延伸至第一主体部分111的两个板面；第二主体部分121为板状结构，第二凹槽延伸至第二主体部分121的两个板面。

为了提高基座3对第一传动件11的固定效果，提高机械指的结构稳定性，基座3包括第一座体31和第二座体32，第一座体31和第二座体32上均设有第一通孔，第一座体31和第二座体32间隔设置；第一传动件11位于第一座体31与第二座体32之间，第一传动件11上设有第二通孔，以通过穿设在第一通孔和第二通孔内的连接件将第一传动件11与第一座体31和第二座体32连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种机械手，机械手上设有多个机械指，机械指为上述的机械指。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的机械指包括：传动结构1，传动结构1用于与外部的驱动装置连接，以通过驱动装置驱动传动结构1的至少部分运动以使机械指动作；多组包覆结构2，多组包覆结构2环绕传动结构1的至少部分设置，至少一个包覆结构2上设有安装腔，传动结构1的至少部分安装在安装腔内，以通过多组包覆结构2对传动结构1的至少部分进行包覆。通过采用包覆结构2对传动结构1进行包覆的结构设计，传动结构1作为机械指的骨架部分，可采用机床加工来保证结构强度，包覆结构2可采用3D打印、注塑成型等工艺加工，从而可保证机械指具有外形美观、重量小、使用灵活、结构强度高等优点，解决了现有技术中的机械指难以兼顾灵活性和高强度问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械指，其特征在于，包括：

传动结构（1），所述传动结构（1）用于与外部的驱动装置连接，以通过所述驱动装置驱动所述传动结构（1）的至少部分运动以使所述机械指动作；

多组包覆结构（2），多组所述包覆结构（2）环绕所述传动结构（1）的至少部分设置，至少一个所述包覆结构（2）上设有安装腔，所述传动结构（1）的至少部分安装在所述安装腔内，以通过多组所述包覆结构（2）对所述传动结构（1）的至少部分进行包覆；

所述包覆结构（2）为两组，第一组所述包覆结构（2）具有第一配合面，第二组所述包覆结构（2）具有第二配合面，所述第一配合面的至少部分与所述第二配合面的至少部分相互贴合；其中，所述安装腔设置在第一组所述包覆结构（2）上，所述安装腔延伸至所述第一配合面；和/或，所述安装腔设置在第二组所述包覆结构（2）上，所述安装腔延伸至所述第二配合面；

所述传动结构（1）为连杆结构，所述传动结构（1）包括多个依次连接的传动件；每组所述包覆结构（2）包括多个包覆分部，各个所述包覆分部与各个所述传动件一一对应地设置，以通过各个所述包覆分部对相应的所述传动件进行包覆；

所述传动结构（1）包括：

第一传动件（11），所述第一传动件（11）用于与基座（3）通过第一铰接点铰接；

第二传动件（12），所述第二传动件（12）与所述第一传动件（11）通过第二铰接点铰接，所述第二铰接点与所述第一铰接点间隔设置；

第一驱动件（14），所述第一驱动件（14）与所述基座（3）通过第四铰接点铰接，所述第四铰接点与所述第一铰接点间隔设置；所述第一驱动件（14）与所述第二传动件（12）通过第五铰接点铰接，所述第五铰接点与所述第二铰接点间隔设置，以在所述第一传动件（11）相对于所述基座（3）转动时，通过所述第一驱动件（14）带动所述第二传动件（12）相对于所述第一传动件（11）转动；

第三传动件（13），所述第三传动件（13）与所述第二传动件（12）通过第三铰接点铰接，所述第三铰接点与所述第二铰接点间隔设置；

第二驱动件（15），所述第二驱动件（15）与所述第一传动件（11）通过第六铰接点铰接，所述第六铰接点与所述第二铰接点间隔设置；所述第二驱动件（15）与所述第三传动件（13）通过第七铰接点铰接，所述第七铰接点与所述第三铰接点间隔设置，以在所述第二传动件（12）相对于所述第一传动件（11）转动时，通过所述第二驱动件（15）带动所述第三传动件（13）相对于所述第二传动件（12）转动。

2.根据权利要求1所述的机械指，其特征在于，所述第一传动件（11）包括：

第一主体部分（111），所述第一铰接点位于所述第一主体部分（111）上；

第一连接部分（112），所述第六铰接点位于所述第一连接部分（112）上；

其中，所述第一主体部分（111）上设有第一插接配合部（1111），所述第一连接部分（112）上设有第二插接配合部（1121），所述第一插接配合部（1111）和所述第二插接配合部（1121）之间插接配合，以将所述第一连接部分（112）与所述第一主体部分（111）之间连接。

3.根据权利要求2所述的机械指，其特征在于，所述第二传动件（12）包括：

第二主体部分（121），所述第二铰接点和所述第五铰接点位于所述第二主体部分（121）上；

第二连接部分（122），所述第三铰接点和所述第七铰接点位于所述第二连接部分（122）上；

其中，所述第二主体部分（121）上设有第三插接配合部（1211），所述第二连接部分（122）上设有第四插接配合部（1221），所述第三插接配合部（1211）和所述第四插接配合部（1221）之间插接配合，以将所述第二连接部分（122）与所述第二主体部分（121）之间连接。

4.根据权利要求3所述的机械指，其特征在于，所述第一插接配合部（1111）为第一凹槽，所述第二插接配合部（1121）为设置于所述第一连接部分（112）的主体位置上的第一凸起，以通过使所述第一凸起插入所述第一凹槽内以实现所述第一连接部分（112）与所述第一主体部分（111）之间的连接；和/或，

所述第三插接配合部（1211）为第二凹槽，所述第四插接配合部（1221）为设置于所述第二连接部分（122）的主体位置上的第二凸起，以通过使所述第二凸起插入所述第二凹槽内以实现所述第二连接部分（122）与所述第二主体部分（121）之间的连接。

5.根据权利要求1所述的机械指，其特征在于，所述基座（3）包括第一座体（31）和第二座体（32），所述第一座体（31）和所述第二座体（32）上均设有第一通孔，所述第一座体（31）和所述第二座体（32）间隔设置；所述第一传动件（11）位于所述第一座体（31）与所述第二座体（32）之间，所述第一传动件（11）上设有第二通孔，以通过穿设在所述第一通孔和所述第二通孔内的连接件将所述第一传动件（11）与所述第一座体（31）和所述第二座体（32）连接。

6.一种机械手，所述机械手上设有多个机械指，其特征在于，所述机械指为权利要求1至5中任一项所述的机械指。