CN202200294U

CN202200294U - 多自由度自适应柔性机械手

Info

Publication number: CN202200294U
Application number: CN2011203382796U
Authority: CN
Inventors: 余胜东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2021-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种多自由度自适应柔性机械手，其包括：第一关节、第一机械臂、第二机械臂、第一电动机、第二电动机、第二关节和展开机构，所述第一关节连接到所述行走机构上，所述第一机械臂与所述第一关节活动连接，所述第一电动机的驱动轴固连到所述第一机械臂上；所述第一机械臂和所述第二机械臂通过所述第二关节相连，所述第二电动机的壳体固连到所述第一机械臂上，所述第二电动机的驱动轴固连到所述第二机械臂上，所述展开机构包括滚珠丝杆、导轨、滑块、展开电机、轮子、展开式电机支架、固定板、连接块、活动板和过度板。使用本实用新型多自由度自适应柔性机械手，能够简单精确的保证多自由度自适应柔性机械手指夹持炸弹等危险物的力度，避免操纵不慎产生的危险。

Description

多自由度自适应柔性机械手

技术领域

本实用新型属于智能机器人领域，更具体的说，本实用新型涉及一种机械手结构。

背景技术

近年来，国内外恐怖活动日益活跃，形势严峻。但面对防不胜防的汽车炸弹、复杂地形下的排爆任务等，即使是身怀绝技的安保人员也难免感到力不从心。在类似极端情况下，机器人可以发挥重要作用。

传统的大型排爆排险机器人任务执行能力高，但体积大，重量高，结构庞大而复杂，机动性弱，不能进狭小空间，造价昂贵，维护成本高。小型机器人由于体积小，自重轻带来的多自由度自适应柔性机械手指较小，作业能力不足。因此，具备大型机器人排爆排险性能的小型机器人，对排爆排险任务具有重要的意义。

但是，机器人所处的工作环境异常复杂，机器人为了达到指定的目的地，需要走过各种各样的路面，所以机器人的越野能力就显得尤为重要。本实用新型通过对底盘结构的改变，使得机器人在前进的过程中，获取更加灵敏的机动性和优越的越野性能。

本实用新型多自由度自适应柔性机械手，提供柔性夹紧手指，可以很好地适应工件的大小和形状，从而实现可靠的夹紧。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小，重量轻，机动性强，具备接近大型机器人的排爆排险性能的小型防恐智能小车，使用本实用新型多自由度自适应柔性机械手，提高小车的综合性能，使其获得灵敏的机动性和优越的抓紧性能。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种多自由度自适应柔性机械手，其包括：第一关节、第一机械臂、第二机械臂、第一电动机、第二电动机、第二关节和展开机构，所述第一关节连接到所述行走机构上，所述第一机械臂与所述第一关节活动连接，所述第一电动机的驱动轴固连到所述第一机械臂上；所述第一机械臂和所述第二机械臂通过所述第二关节相连，所述第二电动机的壳体固连到所述第一机械臂上，所述第二电动机的驱动轴固连到所述第二机械臂上，所述第二机械臂的端部连接有相互啮合的齿轮，包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮由第三电机驱动，所述主动齿轮和从动齿轮上固定连接有柔性手指，所述展开机构包括滚珠丝杆、导轨、滑块、展开电机、轮子、展开式电机支架、固定板、连接块、活动板和过度板，所述固定板固定连接到车体上，所述滚珠丝杆的一端活动连接到所述固定板上，所述连接块固连于所述车体上，所述滚珠丝杆的螺母上固连有所述活动板，所述活动板的两端固连有所述导轨，所述滑块的一侧和所述导轨实现滑动连接，所述滑块的另外一侧和所述连接块实现固定连接，所述展开电机和所述展开式电机支架固定连接，所述展开式电机支架和所述导轨固定连接。

优选地，所述滚珠丝杆的一端连接有第一同步带轮，和所述滚珠丝杠的并排位置设置有推开电机，所述推开电机固定于所述车体上，所述推开电机上连接有第二同步带轮，所述第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带实现连接。

优选地，本实用新型多自由度自适应柔性机械手还包括：多自由度自适应柔性机械手指、齿轮、第三电动机，所述齿轮为一对相互啮合的齿轮，所述多自由度自适应柔性机械手指的两个手指分别固连到所述齿轮上，所述第三电动机的驱动轴固连到所述齿轮中的任一齿轮上。

本实用新型的进一步结构是：

优选地，所述车体上放置有防爆筒，若炸弹不易拆除，多自由度自适应柔性机械手指将爆炸物置于防爆筒内。

优选地，所述机械臂顶端设置有红外探测传感器，可对炸弹等危险物进行探测。

优选地，所述机械臂顶端设置有摄像头，便于操纵人员对炸弹等危险物的观察及时对智能小车控制调整。

和传统技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手通过两节机械臂和多自由度自适应柔性机械手指的设置，可以方便快捷的实现在发现炸弹等危险物后对其准确的定位和控制。

本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手能够通过红外传感器及时有效的发现炸弹等危险物，避免了人工排爆排险的盲目性与危险性。

本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手利用齿轮对多自由度自适应柔性机械手指实现机械控制，能够简单精确的保证多自由度自适应柔性机械手指夹持炸弹等危险物的力度，避免操纵不慎产生的危险。

本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手通过摄像头的设置，方便了操作人员对危险物的观察，同时可对智能小车应对突发状况的不足给予控制调整。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1是本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手一个具体实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手一个具体实施例在另一个角度下的结构示意图；

图3是本实用新型一种多自由度自适应柔性机械手一个具体实施例在另一个角度下的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种多自由度自适应柔性机械手，使用所述多自由度自适应柔性机械手可以简单有效的实现对炸弹等危险物的定位、控制、排除。

如图1、2、3所示，一种多自由度自适应柔性机械手，其包括：第一关节2、第一机械臂3、第二机械臂4、第一电动机7、第二电动机8、第二关节10和展开机构，所述第一关节2连接到车体1上，所述第一机械臂3与所述第一关节2活动连接，所述第一电动机7的驱动轴固连到所述第一机械臂3上；所述第一机械臂3和所述第二机械臂4通过所述第二关节10相连，所述第二电动机8的壳体固连到所述第一机械臂3上，所述第二电动机8的驱动轴固连到所述第二机械臂4上，所述展开机构包括滚珠丝杆31、导轨32、33、滑块23、24、展开电机71、轮子13、14、展开式电机支架25、26、固定板53、连接块21、22、活动板52，所述固定板53固定连接到车体1上，所述滚珠丝杆31的一端活动连接到所述固定板53上，所述连接块21、22固连于所述车体1上，所述滚珠丝杆31的螺母51上固连有所述活动板52，所述活动板52的两端固连有所述导轨32、33，所述滑块23、24的一侧和所述导轨32、33实现滑动连接，所述滑块23、24的另外一侧和所述连接块21、22实现固定连接，所述展开电机81、82和所述展开式电机支架25、26固定连接，所述展开式电机支架25、26和所述导轨32、33固定连接。

更具体地，所述滚珠丝杆31的一端连接有第一同步带轮，和所述滚珠丝杠的并排位置设置有推开电机71，所述推开电机71固定于所述车体1上，所述推开电机71上连接有第二同步带轮，所述第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带72实现连接。固定式电机支架27、28和电机83、84实现固定连接，轮子11、12连接到所述电机83、84。

更具体地，在所述第一机械臂3一段设置有第一关节2，另一端设置有第二关节10，其中所述第一关节2与所述行走机构1固定连接，所述第二关节10与所述第二机械臂4连接，所述第一机械臂3和所述行走机构1相对转动运动，所述第一机械臂3和所述第二机械臂4相对转动运动，由此实现了机械臂的转动和折叠。

更具体地，所述第一电动机7的驱动轴固连到所述第一机械臂3上，驱动所述第一机械臂3相对第一关节2运动；所述第二电动机8的壳体固连到所述第一机械臂3上，所述第二电动机8的驱动轴固连到所述第二机械臂4上，驱动所述第二机械臂4相对第二关节10运动；所述第三电动机9的驱动轴固连到所述齿轮6中的任一齿轮上，驱动所述齿轮6运动。

更具体地，所述齿轮6为一对相互啮合的齿轮，所述多自由度自适应柔性机械手的两个手指92、91分别固连到所述主动齿轮61、从动齿轮62上，所述主动齿轮61在所述第三电动机9的驱动下，所述齿轮61、62相对转动，同时带动所述多自由度自适应柔性机械手的两个手指91、92运动，带动所述多自由度自适应柔性机械手指91、92打开或者合拢。

所述手指91、92的制作材料为弹簧钢。

以下结合附图1、2，根据以上对本实用新型多自由度自适应柔性机械手的结构特征的描述，使本实用新型的工作过程和工作原理变得更加清晰。

本实施例中，本实用新型多自由度自适应柔性机械手使用红外传感器等手段(本实施例中未标出)探测到炸弹等危险物，同时所述行走机构1将本实用新型多自由度自适应柔性机械手移动炸弹等危险物旁。所述第一电动机7驱动所述第一机械臂3转动，所述第二电动机8驱动所述第二机械臂4转动，从而实现机械臂的灵活运动。所述第一机械臂3和所述第二机械臂4可以分别相对转动，完成机械臂的转动和折叠。通过机械臂的转动和折叠，实现了所述多自由度自适应柔性机械手指5的准确定位，从而所述多自由度自适应柔性机械手指5可以实现对炸弹等危险物的夹持和排除，方便快捷的实现在发现炸弹等危险物后对其准确的定位和控制。

本实用新型使用的齿轮6为一对相互啮合的齿轮，在所述第三电动机9的驱动下，所述齿轮6相对运动，同时带动与所述齿轮6固定连接的所述多自由度自适应柔性机械手指5运动，利用齿轮6对多自由度自适应柔性机械手指5 实现机械控制，精确控制所述多自由度自适应柔性机械手指5的张合以及张合幅度从而简单精确的实现对炸弹等危险物的安全有效夹持并且保证了多自由度自适应柔性机械手指夹持炸弹等危险物的力度，避免操纵不慎产生的危险。

本实用新型可以通过在所述第二机械臂4端部布置红外传感器来及时有效的发现炸弹等危险物，避免了人工排爆排险的盲目性与危险性；

本实用新型可以通过在所述第二机械臂4端部设置摄像头，从而便于操作人员对危险物的观察，同时可对智能小车应对突发状况的不足给予控制调整。最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种多自由度自适应柔性机械手，其特征在于组成如下：第一关节、第一机械臂、第二机械臂、第一电动机、第二电动机、第二关节和展开机构，所述第一关节连接到所述行走机构上，所述第一机械臂与所述第一关节活动连接，所述第一电动机的驱动轴固连到所述第一机械臂上；所述第一机械臂和所述第二机械臂通过所述第二关节相连，所述第二电动机的壳体固连到所述第一机械臂上，所述第二电动机的驱动轴固连到所述第二机械臂上，所述第二机械臂的端部连接有相互啮合的齿轮，包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮由第三电机驱动，所述主动齿轮和从动齿轮上固定连接有柔性手指，所述展开机构包括滚珠丝杆、导轨、滑块、展开电机、轮子、展开式电机支架、固定板、连接块、活动板和过度板，所述固定板固定连接到车体上，所述滚珠丝杆的一端活动连接到所述固定板上，所述连接块固连于所述车体上，所述滚珠丝杆的螺母上固连有所述活动板，所述活动板的两端固连有所述导轨，所述滑块的一侧和所述导轨实现滑动连接，所述滑块的另外一侧和所述连接块实现固定连接，所述展开电机和所述展开式电机支架固定连接，所述展开式电机支架和所述导轨固定连接。

2.根据权利要求1所述的多自由度自适应柔性机械手，其特征在于，所述滚珠丝杆的一端连接有第一同步带轮，和所述滚珠丝杠的并排位置设置有推开电机，所述推开电机固定于所述车体上，所述推开电机上连接有第二同步带轮，所述第一同步带轮和第二同步带轮之间通过同步带实现连接。