自適應多功能仿人機械手指制造技術

本實用新型專利技術公開了一種自適應多功能仿人機械手指裝置，包括手指基座、連接于所述手指基座的多個自適應手指以及用于驅動所述自適應手指運動的動力裝置；所述自適應手指包括內端鉸接于手指基座的內桿、內端鉸接于內桿外端的中間桿以及內端鉸接于中間桿外端的外桿，本實用新型專利技術應用在碼頭機械手臂上，對港口上大型復雜的零部件進行智能搬運，并對其被搬運過程中的受力進行實時監測及搬運過程的實時監控不僅提高了工作效率，降低了作業人員的勞動強度，提高了貨物搬運的安全性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種機械手裝置，尤其涉及一種自適應多功能仿人機械手指裝置。
技術介紹
為了提高大型五金器件和復雜零部件的運輸效率，工程上常采用通過貨船進行運輸。然而，在其從貨船上搬運至岸上的貨車上時或從貨車搬運至貨船上時，碼頭常采用繩索將零件或部件進行捆綁，再采用掛鉤和人工的配合對其進行抓起、搬運、釋放。這種搬運方式存在著極大的安全隱患、工作效率也存在著極大的提升空間。因此需要一種自適應多功能仿人機械手指，機械手指可根據物品的形狀及大小調整其工作布局，保證被搬運物品重心的平穩性，不僅降低了較大的安全隱患，也提高了工作效率，同時體現了工業的智能化、自動化，進而拓展了工業機器人的應用范圍。
技術實現思路
有鑒于此，本技術是一種自適應多功能仿人機械手指，應用在碼頭機械手臂上，對港口上大型復雜的零部件進行智能搬運，并對其被搬運過程中的受力進行實時監測及搬運過程的實時監控不僅提高了工作效率，降低了作業人員的勞動強度，提高了貨物搬運的安全性。本技術的自適應多功能仿人機械手指，包括手指基座、連接于所述手指基座的多個自適應手指以及用于驅動所述自適應手指運動的動力裝置；所述自適應手指包括內端鉸接于手指基座的內桿、內端鉸接于內桿外端的中間桿以及內端鉸接于中間桿外端的外桿；所述動力裝置包括連接于所述內桿與中間桿之間鉸軸的第一伸縮件以及用于驅動所述外桿相對于中間桿轉動的第二伸縮件；所述外桿固定設有調整輪以及與該調整輪傳動配合的傳動帶，所述第二伸縮件連接于該傳動帶用于拉動調整輪轉動；本技術的自適應多功能仿人機械手指還包括控制器，所述第一伸縮件包括與控制器信號連接的第一人工肌肉，所述第二伸縮件包括與控制器信號連接的第二人工肌肉。進一步，所述外桿設有用于采集外桿與被抓取物之間壓力參數的壓力傳感器且該壓力傳感器信號連接于控制器；本技術的自適應多功能仿人機械手指還包括用于容納所述手指基座的桶形基體且所述手指基座可轉動設置于該基體內；所述手指基座傳動連接有用于驅動手指基座轉動的電機；進一步，所述基體上固定設有控制臂，所述控制臂外端固定設有與控制器信號連接的攝像機；進一步，所述第一伸縮件還包括與第一人工肌肉同軸設置的第一回位彈簧且所述第一回位彈簧連接于所述內桿與中間桿之間的鉸軸上；所述第二伸縮件還包括與傳動帶連接的第二回位彈簧； 進一步，所述自適應手指設有六個并沿手指基座周向均勻分布。本技術的有益效果是:本技術的自適應多功能仿人機械手指，通過控制第一伸縮件的伸縮運動可以控制自適應手指的中間桿和內桿發生相對轉動，從而使自適應手指伸出以抓取貨物，同時通過控制第一伸縮件的收縮可以控制自適應手指的外桿相對于中間桿轉動，使外桿夾緊需要被抓取的貨物，本技術的機械手指可根據物品的形狀及大小調整其工作布局，類似于人的手指活動，保證被搬運物品重心的平穩性，不僅降低了較大的安全隱患，也提高了工作效率，同時體現了工業的智能化、自動化，進而拓展了工業機器人的應用范圍?！靖綀D說明】下面結合附圖和實施例對本技術作進一步描述:圖1為本技術的結構示意圖；圖2為本技術的自適應手指的結構示意圖?！揪唧w實施方式】圖1為本技術的結構示意圖，圖2為本技術的自適應手指的結構示意圖，如圖所示，本實施例的自適應多功能仿人機械手指，包括手指基座、連接于所述手指基座的多個自適應手指以及用于驅動所述自適應手指運動的動力裝置；所述自適應手指包括內端鉸接于手指基座的內桿2、內端鉸接于內桿2外端的中間桿3以及內端鉸接于中間桿3外端的外桿4 ;所述動力裝置包括連接于所述內桿2與中間桿3之間鉸軸的第一伸縮件以及用于驅動所述外桿4相對于中間桿3轉動的第二伸縮件；所述外桿4固定設有調整輪以及與該調整輪傳動配合的傳動帶，所述第二伸縮件連接于該傳動帶用于拉動調整輪轉動，通過控制第一伸縮件的伸縮運動可以控制自適應手指的中間桿3和內桿2發生相對轉動，從而使自適應手指伸出以抓取貨物，同時通過控制第一伸縮件的收縮可以控制自適應手指的外桿4相對于中間桿3轉動，使外桿4夾緊需要被抓取的貨物，本技術的機械手指可根據物品的形狀及大小調整其工作布局，類似于人的手指活動，保證被搬運物品重心的平穩性，不僅降低了較大的安全隱患，也提高了工作效率，同時體現了工業的智能化、自動化，進而拓展了工業機器人的應用范圍。本實施例的自適應多功能仿人機械手指還包括控制器，所述第一伸縮件包括與控制器信號連接的第一人工肌肉7，所述第二伸縮件包括與控制器信號連接的第二人工肌肉8，氣動人工肌肉是一種新型的拉伸型氣動執行元件，當通入壓縮空氣時，能像人類的肌肉那樣產生很強的收縮力，所以稱作氣動人工肌肉，氣動人工肌肉以嶄新的設計構思突破了氣動執行元件作功必須由壓縮空氣推動活塞這一傳統概念。與傳統的氣缸相比，省略了活塞、活塞桿、缸筒、密封圈等諸多零部件，主要由彈性橡膠內管、纖維編織網外套和兩端部連接頭組成。氣動人工肌肉具有結構簡單、輸出力大、無機械運動部件產生的摩擦、特別是安全、柔順等特點，本實施例中，通過控制器控制第一人工肌肉7與第二人工肌肉8的收縮可以控制自適應手指伸出并可靠的抓緊貨物。本實施例中，所述外桿4設有用于采集外桿4與被抓取物之間壓力參數的壓力傳感器且該壓力傳感器信號連接于控制器，自適應手指上安裝壓力傳感器，控制器接受壓力信號后可對被抓取的物體受力的大小進行實時調節，保證搬運時物品受力的實時控制，避免被抓取物體脫落。本實施例的自適應多功能仿人機械手指還包括用于容納所述手指基座的桶形基體I且所述手指基座可轉動設置于該基體I內；所述手指基座傳動連接有用于驅動手指基座轉動的電機，控制器控制電機傳動可以驅動手指基座轉動，手指基座可根據檢測裝置檢測的被搬運物體形狀及重量進行旋轉調節，以保證物體被搬運過程中的平穩性。本實施例中，所述基體I上固定設有控制臂5，所述控制臂5外端固定設有與控制器信號連接的攝像機6，控制臂5可采用多連桿機構，從而實現攝像機6位置的調節，攝像機6用于實時監控被抓取的物體，從而確定所需的自適應手指數量，同時對自適應手指的工作進行分配，選取3-4個手指進行工作，剩余手指只是簡單的輔助平衡作用。本實施例中，所述第一伸縮件還包括與第一人工肌肉7同軸設置的第一回位彈簧9且所述第一回位彈簧9連接于所述內桿2與中間桿3之間的鉸軸上；所述第二伸縮件還包括與傳動帶連接的第二回位彈簧10，當人工肌肉放松時，通過回位彈簧實現自適應手指夾緊被抓取物體。本實施例中，所述自適應手指設有六個并沿手指基座周向均勻分布，并通過控制器判斷確定所需的自適應手指。最后說明的是，以上技術僅用以說明本技術的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本技術進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本技術的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本技術的權利要求范圍當中。【主權項】1.一種自適應多功能仿人機械手指，其特征在于:包括手指基座、連接于所述手指基座的多個自適應手指以及用于驅動所述自適應手指運動的動力裝置；所述自適應手指包括內端鉸接于手指基座的內桿、內端鉸接于內桿外端的中間桿以及內端鉸接于中間桿外端的外桿；所述動力裝置包括連接于所述內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自適應多功能仿人機械手指，其特征在于：包括手指基座、連接于所述手指基座的多個自適應手指以及用于驅動所述自適應手指運動的動力裝置；所述自適應手指包括內端鉸接于手指基座的內桿、內端鉸接于內桿外端的中間桿以及內端鉸接于中間桿外端的外桿；所述動力裝置包括連接于所述內桿與中間桿之間鉸軸的第一伸縮件以及用于驅動所述外桿相對于中間桿轉動的第二伸縮件；所述外桿固定設有調整輪以及與該調整輪傳動配合的傳動帶，所述第二伸縮件連接于該傳動帶用于拉動調整輪轉動。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅天洪，馬翔宇，劉淼，
申請(專利權)人：重慶交通大學，
類型：新型
國別省市：重慶;85