CN213005318U - 一种仿生机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仿生机械手，涉及机械手技术领域。本实用新型包括第一手臂、第二手臂、手掌与手指，第二手臂位于第一手臂的下方，手掌位于第二手臂的下方，手指位于手掌的下方。本实用新型通过第二步进电机、第一齿轮与第二齿轮配合，能够方便的调节第一手臂的角度，并且能够在第二步进电机的作用下实现自锁，更加方便操作，以及通过第一步进电机、第一锥齿轮与第二锥齿轮配合，能够调节第一手臂与第二手臂之间的角度，更加方便使用，且通过大轴承与小轴承配合，能够增大云台电机转矩输出的稳定性，并且通过小舵机与伸杆配合，能够控制手指完成抓握的动作，运动灵活性高且便于控制。

Description

一种仿生机械手

技术领域

本实用新型属于机械手技术领域，特别是涉及一种仿生机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，但是现有的仿生机械手结构复杂操作不便，且灵活度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仿生机械手，以解决了现有的问题：现有的仿生机械手结构复杂操作不便，且灵活度不高。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种仿生机械手，包括第一手臂、第二手臂、手掌与手指，第二手臂位于第一手臂的下方，手掌位于第二手臂的下方，手指位于手掌的下方，所述手掌的内部固定有五个小舵机，每个所述小舵机的输出端均连接有手指，每个所述小舵机均包括三个指节，每两个所述指节之间均通过转动连接，且相邻的两个所述指节之间均连接有伸杆，且靠近所述小舵机的指节与小舵机之间也连接有伸杆；所述第二手臂的内部固定有云台电机，所述云台电机的输出端与手掌的一端连接，所述云台电机的输出端与第二手臂通过大轴承与小轴承转动连；所述第二手臂远离云台电机的一端固定有球轴，所述球轴上开设有槽口，所述第一手臂的一端设置有球形槽，所述球轴位于球形槽内，所述球形槽的一侧开设有供第二手臂旋转的弧形槽，所述球形槽内固定有第一步进电机与连接板，所述第一步进电机与连接板均位于槽口内，所述第一步进电机的输出端固定有第一锥齿轮，所述连接板的一侧面转动连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的一端与第一锥齿轮啮合连接，所述第二锥齿轮的另一端与球轴固定；所述第一手臂装配于控制机构的一端，且所述第一手臂与控制机构转动连接，所述控制机构的内部设置有隔板，所述隔板的上表面固定有第二步进电机与固定轴套，所述第二步进电机的输出端固定有第一齿轮，所述第一手臂的一端固定有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合连接，所述第二齿轮的一端固定有转轴，所述转轴的一端位于固定轴套的内侧，且所述转轴与固定轴套转动连接，所述控制机构内还安装有弯曲度传感器与手势识别传感器。

进一步地，所述控制机构的底端固定有支撑板，所述支撑板的底端固定有剪式升降机构，所述剪式升降机构的底端固定有外壳。

进一步地，所述外壳底端的四个端角均固定有移动轮。

进一步地，位于同一端的两个所述移动轮通过差速电机连接。

进一步地，所述第二手臂与球轴通过焊接连接。

进一步地，所述控制机构与支撑板通过焊接连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过第二步进电机、第一齿轮与第二齿轮配合，能够方便的调节第一手臂的角度，并且能够在第二步进电机的作用下实现自锁，更加方便操作；

2、本实用新型通过第一步进电机、第一锥齿轮与第二锥齿轮配合，能够调节第一手臂与第二手臂之间的角度，更加方便使用；

3、本实用新型通过大轴承与小轴承配合，能够增大云台电机转矩输出的稳定性；

4、本实用新型通过小舵机与伸杆配合，能够控制手指完成抓握的动作，运动灵活性高且便于控制。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种仿生机械手的结构示意图；

图2为本实用新型一种仿生机械手手掌内部一侧的结构示意图；

图3为本实用新型一种仿生机械手手掌内部另一侧的结构示意图

图4为本实用新型一种仿生机械手第二手臂与手掌连接的示意图；

图5为本实用新型一种仿生机械手第一手臂与第二手臂连接的示意图；

图6为本实用新型一种仿生机械手控制机构与第一手臂的连接示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一手臂；2、第二手臂；3、手掌；4、手指；5、小舵机；6、移动轮；7、云台电机；8、大轴承；9、小轴承；10、球轴；11、第一步进电机；12、连接板；13、第一锥齿轮；14、第二锥齿轮；15、控制机构；16、第二步进电机；17、第一齿轮；18、第二齿轮；19、转轴；20、固定轴套；21、支撑板；22、剪式升降机构；23、外壳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6所示，本实用新型为一种仿生机械手，包括第一手臂1、第二手臂2、手掌3与手指4，第二手臂2位于第一手臂1的下方，手掌3位于第二手臂2的下方，手指4位于手掌3的下方，手掌3的内部固定有五个小舵机5，每个小舵机5的输出端均连接有手指4，每个小舵机5均包括三个指节，每两个指节之间均通过转动连接，且相邻的两个指节之间均连接有伸杆，且靠近小舵机5的指节与小舵机5之间也连接有伸杆；

第二手臂2的内部固定有云台电机7，云台电机7的输出端与手掌3的一端连接，云台电机7的输出端与第二手臂2通过大轴承8与小轴承9转动连接；

第二手臂2远离云台电机7的一端固定有球轴10，球轴10上开设有槽口，第一手臂1的一端设置有球形槽，球轴10位于球形槽内，球形槽的一侧开设有供第二手臂2旋转的弧形槽，通过开设的弧形槽能够使得第二手臂2能够旋转九十度，球形槽内固定有第一步进电机11与连接板12，第一步进电机11与连接板12均位于槽口内，第一步进电机11的输出端固定有第一锥齿轮13，连接板12的一侧面转动连接有第二锥齿轮14，第二锥齿轮14的一端与第一锥齿轮13啮合连接，第二锥齿轮14的另一端与球轴10固定；

第一手臂1装配于控制机构15的一端，且第一手臂1与控制机构15转动连接，控制机构15的内部设置有隔板，隔板的上表面固定有第二步进电机16与固定轴套20，第二步进电机16的输出端固定有第一齿轮17，第一手臂1的一端固定有第二齿轮18，第二齿轮18与第一齿轮17啮合连接，第二齿轮18的一端固定有转轴19，转轴19的一端位于固定轴套20的内侧，且转轴19与固定轴套20转动连接，通过固定轴套20能够防止第一手臂1从控制机构15内部脱落，控制机构15内还安装有弯曲度传感器与手势识别传感器；

控制机构15的底端固定有支撑板21，支撑板21的底端固定有剪式升降机构22，剪式升降机构22的底端固定有外壳23，外壳23底端的四个端角均固定有移动轮6，位于同一端的两个移动轮6通过差速电机连接。

本实施例的一个具体应用为：在使用时首先通过剪式升降机构22带动支撑板21进行升降，调节第二步进电机16的高度，之后通过第二步进电机16带动第一齿轮17旋转，在啮合的作用下使得第二齿轮18旋转，旋转的同时使得第一手臂1旋转，当第一手臂1角度调节完毕后可在第二步进电机16的自锁作用下防止第一手臂1产生转动，之后通过第一步进电机11带动第一锥齿轮13旋转，在啮合连接的作用下带动第二锥齿轮14旋转，进而使得球轴10转动，从而能够调节连接板12的角度，之后通过小舵机5的输出端旋转，带动伸杆移动，拉动其中一个指节向内收缩，收缩的同时由于连接各个指节的伸杆不在同一轴心的作用下，使得其中一个指节收缩时带动伸杆拉动另一个指节，使得能够控制手指4进行开合，进而使得装置的灵活性以及控制性更高，更加便于使用。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种仿生机械手，包括第一手臂（1）、第二手臂（2）、手掌（3）与手指（4），第二手臂（2）位于第一手臂（1）的下方，手掌（3）位于第二手臂（2）的下方，手指（4）位于手掌（3）的下方，其特征在于：所述手掌（3）的内部固定有五个小舵机（5），每个所述小舵机（5）的输出端均连接有手指（4），每个所述小舵机（5）均包括三个指节，每两个所述指节之间均通过转动连接，且相邻的两个所述指节之间均连接有伸杆，且靠近所述小舵机（5）的指节与小舵机（5）之间也连接有伸杆；所述第二手臂（2）的内部固定有云台电机（7），所述云台电机（7）的输出端与手掌（3）的一端连接，所述云台电机（7）的输出端与第二手臂（2）通过大轴承（8）与小轴承（9）转动连接；所述第二手臂（2）远离云台电机（7）的一端固定有球轴（10），所述球轴（10）上开设有槽口，所述第一手臂（1）的一端设置有球形槽，所述球轴（10）位于球形槽内，所述球形槽的一侧开设有供第二手臂（2）旋转的弧形槽，所述球形槽内固定有第一步进电机（11）与连接板（12），所述第一步进电机（11）与连接板（12）均位于槽口内，所述第一步进电机（11）的输出端固定有第一锥齿轮（13），所述连接板（12）的一侧面转动连接有第二锥齿轮（14），所述第二锥齿轮（14）的一端与第一锥齿轮（13）啮合连接，所述第二锥齿轮（14）的另一端与球轴（10）固定；所述第一手臂（1）装配于控制机构（15）的一端，且所述第一手臂（1）与控制机构（15）转动连接，所述控制机构（15）的内部设置有隔板，所述隔板的上表面固定有第二步进电机（16）与固定轴套（20），所述第二步进电机（16）的输出端固定有第一齿轮（17），所述第一手臂（1）的一端固定有第二齿轮（18），所述第二齿轮（18）与第一齿轮（17）啮合连接，所述第二齿轮（18）的一端固定有转轴（19），所述转轴（19）的一端位于固定轴套（20）的内侧，且所述转轴（19）与固定轴套（20）转动连接，所述控制机构（15）内还安装有弯曲度传感器与手势识别传感器。

2.根据权利要求1所述的一种仿生机械手，其特征在于，所述控制机构（15）的底端固定有支撑板（21），所述支撑板（21）的底端固定有剪式升降机构（22），所述剪式升降机构（22）的底端固定有外壳（23）。

3.根据权利要求2所述的一种仿生机械手，其特征在于，所述外壳（23）底端的四个端角均固定有移动轮（6）。

4.根据权利要求3所述的一种仿生机械手，其特征在于，位于同一端的两个所述移动轮（6）通过差速电机连接。

5.根据权利要求1所述的一种仿生机械手，其特征在于，所述第二手臂与球轴（10）通过焊接连接。

6.根据权利要求2所述的一种仿生机械手，其特征在于，所述控制机构（15）与支撑板（21）通过焊接连接。

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