CN214924506U - 一种带有单驱动柔性手指的机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械手技术领域，涉及一种带有单驱动柔性手指的机械手，包括圆柱状的壳体，所述壳体上方设有圆盘状的转动板，在所述转动板下表面中心处固定连接有转轴，所述转轴穿过壳体与设置在其内部的收扩电机转动连接；在所述转动板上设置有手指，所述手指包括手指架与夹紧圆柱，所述手指架为U型结构，在其内部设有第一夹紧圆柱，所述第一夹紧圆柱中心设有驱动销轴，在所述手指架一侧设有与驱动销轴连接的弯曲舵机；与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：通过一个弯曲舵机实现单个手指的弯曲抓取动作，实现手指的单驱动柔性变形；通过一个收扩电机，实现多个手指间空间大小的改变，即抓取物大小的改变。

Description

一种带有单驱动柔性手指的机械手

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，具体地说，涉及一种带有单驱动柔性手指的机械手。

背景技术

随着科学技术的发展，机械手臂的运用越来越广泛，而机械手臂的末端执行部件即为机械手，通过机械手实现对物体的抓取与放下，以此配合机械臂的动作而完成各式各样的功能。

现有的机械手可分为两大类，一是固定形状的机械手，二是具有一定柔性度的机械手。固定形状的机械手拾取物体的类别是有限的，同时在拾取时显得笨拙，缺乏运用前景。对于具有一定柔性度的机械手，即多个自由度的机械手，其手指具有多个关节而拥有自由度，在每个关节处设置了一个驱动电机，如此，在一个手指中将拥有多个驱动电机，在成本上与实施上均带来很多弊端，同时机械手不能实现抓取物大小的切换，适应性低。

实用新型内容

本实用新型的内容是提供一种带有单驱动柔性手指的机械手，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本实用新型的一种带有单驱动柔性手指的机械手，包括圆柱状的壳体，所述壳体上方设有圆盘状的转动板，在所述转动板下表面中心处固定连接有转轴，所述转轴穿过壳体与设置在其内部的收扩电机转动连接；在所述转动板上设置有手指，所述手指包括手指架与夹紧圆柱，所述手指架为U型结构，在其内部设有第一夹紧圆柱，所述第一夹紧圆柱中心设有驱动销轴，所述驱动销轴与手指架构成转动连接，且在所述手指架一侧设有与驱动销轴连接的弯曲舵机，在所述第一夹紧圆柱靠弯曲舵机侧与手指架之间的驱动销轴上设有弯折连杆，在所述第一夹紧圆柱上设有夹紧滑槽，在所述夹紧滑槽内设有滑动销轴，所述滑动销轴一端与弯折连杆的一端转动连接，所述弯折连杆的另一端通过中心销轴与第二夹紧圆柱构成转动连接，所述第二夹紧圆柱另一侧的中心销轴上转动连接有另一个弯折连杆。

优选的，所述手指包括多个第二夹紧圆柱，且在多个所述第二夹紧圆柱之间左右交替连接有弯折连杆，所述第一夹紧圆柱与第二夹紧圆柱结构相同，仅仅是将驱动销轴与中心销轴置换。

优选的，在所述第一夹紧圆柱与第二夹紧圆柱的两个滑动销轴之间连接有辅助连杆。

优选的，在所述转动板开设有光滑的收扩滑槽，在所述壳体上对应收扩滑槽位置开有相同的槽孔，所述收扩滑槽内可滑动的设有滑柱，所述滑柱上方与手指架固定连接，下方固定连接有滑块，所述滑块内开设有两个导向孔，所述滑块通过导向孔滑动连接在导向杆上，所述导向杆固定连接在壳体的内表面。

优选的，在所述导向杆靠壳体中心侧设有恢复弹簧，所述恢复弹簧与滑块、壳体均固定连接。

优选的，在所述转动板的周向均布设有多个手指，且与所述手指对应的收扩滑槽、导向杆、恢复弹簧均设有多个。

优选的，所述收扩电机为自锁电机，且能够实现小角度的精准控制。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：

1、通过一个弯曲舵机实现单个手指的弯曲抓取动作，实现手指的单驱动柔性变形。

2、通过一个收扩电机，实现多个手指间空间大小的改变，即抓取物大小的改变。

附图说明

图1为一种带有单驱动柔性手指的机械手的单手指结构示意图；

图2为一种带有单驱动柔性手指的机械手的三手指俯视示意图；

图3为图2中仰视示意图；

图4为图1中手指的左视结构示意图；

图5为图1中手指的后视结构示意图。

其中：

1、壳体；2、转动板；21、转轴；22、收扩电机；23、导向杆；24、恢复弹簧；25、收扩滑槽；3、手指；31、滑块；32、导向孔；33、滑柱；34、手指架；35、弯曲舵机；36、驱动销轴；37、弯折连杆；38、第一夹紧圆柱；39、辅助连杆；40、滑动销轴；41、中心销轴；42、夹紧滑槽；43、第二夹紧圆柱。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。

实施例1

如图1-5所示，一种带有单驱动柔性手指的机械手，包括圆柱状的壳体1，壳体1上方设有圆盘状的转动板2，在转动板2下表面中心处固定连接有转轴21，转轴21穿过壳体1与设置在其内部的收扩电机22转动连接，转动板2与壳体1之间可加润滑剂，以便能够顺利旋转；在转动板2上设置有手指3，手指3包括手指架34与夹紧圆柱38，手指架34为U型结构，在其内部设有第一夹紧圆柱38，第一夹紧圆柱38中心设有驱动销轴36，驱动销轴36与手指架34构成转动连接，且在手指架34一侧设有与驱动销轴36连接的弯曲舵机35，在第一夹紧圆柱38靠弯曲舵机35侧与手指架34之间的驱动销轴36上设有弯折连杆37，在第一夹紧圆柱38上设有夹紧滑槽42，在夹紧滑槽42内设有滑动销轴40，滑动销轴40一端与弯折连杆37的一端转动连接，弯折连杆37的另一端通过中心销轴41与第二夹紧圆柱43构成转动连接，第二夹紧圆柱43另一侧的中心销轴41上转动连接有另一个弯折连杆37，如此设置，以便通过弯曲舵机35带动驱动销轴36转动，进而带动弯折连杆37转动，即可带动第二夹紧圆柱43相对第一夹紧圆柱38转动，而夹紧滑槽42起到对弯折连杆37转动进行限制，避免幅度过大。

为进一步提高本实用新型的使用性能，手指3包括多个第二夹紧圆柱43，且在多个第二夹紧圆柱43之间左右交替连接有弯折连杆37，第一夹紧圆柱38与第二夹紧圆柱43结构相同，仅仅是将驱动销轴36与中心销轴41置换，如此设置，第一夹紧圆柱38通过弯折连杆37带动第二夹紧圆柱43转动，而第二夹紧圆柱43又带动下一夹紧圆柱转动，以此下去，通过一个弯曲舵机35即可实现多个夹紧圆柱转动，在整体上形成手指3的柔性弯曲过程。

在第一夹紧圆柱38与第二夹紧圆柱43的两个滑动销轴40之间连接有辅助连杆39，辅助连杆39的设置，避免了滑动销轴40在夹紧滑槽42中的滑动不稳定以及第二夹紧圆柱43转动不稳定的现象。

在转动板2开设有光滑的收扩滑槽25，在壳体1上对应收扩滑槽25位置开有相同的槽孔，收扩滑槽25内可滑动的设有滑柱33，滑柱33上方与手指架34固定连接，下方固定连接有滑块31，滑块31内开设有两个导向孔32，滑块31通过导向孔32滑动连接在导向杆23上，导向杆23固定连接在壳体1的内表面，如此，通过收扩电机22通过转轴21带动转动板2转动，在收扩滑槽25的作用下，使得滑块31带动手指3在导向杆23上滑动。

在导向杆23靠壳体1中心侧设有恢复弹簧24，恢复弹簧24与滑块31、壳体1均固定连接，且恢复弹簧24为拉簧，在恢复弹簧24的作用下，滑块31总向导向杆23内侧滑动的趋势，确保具有一定的夹紧力。

在转动板2的周向均布设有多个手指3，且与手指3对应的收扩滑槽25、导向杆23、恢复弹簧24均设有多个，如图2、3所示为三个手指3及其组件，因此，在收扩滑槽25与恢复弹簧24的共同作用下，多个手指3能够调节其抓举物体的大小，也具有一定的夹紧力。

收扩电机22为自锁电机，且能够实现小角度的精准控制，避免调节多个手指3间有效抓取空间大小时，由于恢复弹簧24的作用而导致夹紧力过大或空间自动变小，又由于转动板2一般转动是在一定角度范围内，需要较为精确调整转动角度。

本实用新型的工作过程或原理如下所示：

将本实用新型组装好并安装在机械臂上，具体为将壳体1与机械臂连接。使用时，控制收扩电机22转动某一角度，从而带动转动板2转动某一角度，在收扩滑槽25与导向杆23的共同作用下多个手指3远离转动板2的中心，使得本实用新型公开的机械手呈现扩大抓取范围的结果，在控制各个手指3上的弯曲舵机35转动输出，带动驱动销轴36转动，第一夹紧圆柱38通过弯折连杆37带动第二夹紧圆柱43转动，而第二夹紧圆柱43又带动下一夹紧圆柱转动，以此下去，通过一个弯曲舵机35即可实现多个夹紧圆柱转动，在整体上形成手指3的柔性弯曲过程，即可实现抓取，同时，在恢复弹簧24的作用下，各手指3均有向转动板2中心移动的趋势，使得对被抓取物体产生一个夹紧力的作用，而收扩电机22为自锁电机，手指3不会发生滑移变小。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：包括圆柱状的壳体(1)，所述壳体(1)上方设有圆盘状的转动板(2)，在所述转动板(2)下表面中心处固定连接有转轴(21)，所述转轴(21)穿过壳体(1)与设置在其内部的收扩电机(22)转动连接；在所述转动板(2)上设置有手指(3)，所述手指(3)包括手指架(34)与夹紧圆柱，所述手指架(34)为U型结构，在其内部设有第一夹紧圆柱(38)，所述第一夹紧圆柱(38)中心设有驱动销轴(36)，所述驱动销轴(36)与手指架(34)构成转动连接，且在所述手指架(34)一侧设有与驱动销轴(36)连接的弯曲舵机(35)，在所述第一夹紧圆柱(38)靠弯曲舵机(35)侧与手指架(34)之间的驱动销轴(36)上设有弯折连杆(37)，在所述第一夹紧圆柱(38)上设有夹紧滑槽(42)，在所述夹紧滑槽(42)内设有滑动销轴(40)，所述滑动销轴(40)一端与弯折连杆(37)的一端转动连接，所述弯折连杆(37)的另一端通过中心销轴(41)与第二夹紧圆柱(43)构成转动连接，所述第二夹紧圆柱(43)另一侧的中心销轴(41)上转动连接有另一个弯折连杆(37)。

2.根据权利要求1所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：所述手指(3)包括多个第二夹紧圆柱(43)，且在多个所述第二夹紧圆柱(43)之间左右交替连接有弯折连杆(37)，所述第一夹紧圆柱(38)与第二夹紧圆柱(43)结构相同，仅仅是将驱动销轴(36)与中心销轴(41)置换。

3.根据权利要求2所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：在所述第一夹紧圆柱(38)与第二夹紧圆柱(43)的两个滑动销轴(40)之间连接有辅助连杆(39)。

4.根据权利要求3所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：在所述转动板(2)开设有光滑的收扩滑槽(25)，在所述壳体(1)上对应收扩滑槽(25)位置开有相同的槽孔，所述收扩滑槽(25)内可滑动的设有滑柱(33)，所述滑柱(33)上方与手指架(34)固定连接，下方固定连接有滑块(31)，所述滑块(31)内开设有两个导向孔(32)，所述滑块(31)通过导向孔(32)滑动连接在导向杆(23)上，所述导向杆(23)固定连接在壳体(1)的内表面。

5.根据权利要求4所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：在所述导向杆(23)靠壳体(1)中心侧设有恢复弹簧(24)，所述恢复弹簧(24)与滑块(31)、壳体(1)均固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：在所述转动板(2)的周向均布设有多个手指(3)，且与所述手指(3)对应的收扩滑槽(25)、导向杆(23)、恢复弹簧(24)均设有多个。

7.根据权利要求6所述的一种带有单驱动柔性手指的机械手，其特征在于：所述收扩电机(22)为自锁电机，且能够实现小角度的精准控制。

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