【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于靈巧手，具體涉及一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指及機(jī)械手。
技術(shù)介紹
1、傳統(tǒng)的鉸鏈機(jī)械手設(shè)計(jì)在指節(jié)運(yùn)動(dòng)上受到了嚴(yán)格的軸線限制，使得其操作靈活性大為降低，同時(shí)，還面臨著張力控制難度大和傳動(dòng)比例單一的問題。隨著現(xiàn)代工業(yè)對機(jī)械手在復(fù)雜操作中靈活性需求的不斷增加，尤其是在復(fù)雜工作環(huán)境下，這些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)難以有效滿足高要求?，F(xiàn)代鉸鏈機(jī)械手需要能夠處理各種復(fù)雜的工作任務(wù)，如精確抓取圓錐形物體的包絡(luò)。傳統(tǒng)鉸鏈軸結(jié)構(gòu)限制了機(jī)械手操作的動(dòng)態(tài)范圍和精度，使其在處理非標(biāo)準(zhǔn)形狀或不規(guī)則工件時(shí)表現(xiàn)不佳。此外，傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的不靈活性意味著在應(yīng)對不同工作負(fù)載和運(yùn)動(dòng)需求時(shí)存在限制，無法滿足現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)對高效率和精確度的要求。另外，傳統(tǒng)的機(jī)械手傳動(dòng)大多采用線傳動(dòng)，這種方式存在著機(jī)械手活動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)甚至線纏繞的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本專利技術(shù)公開了一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指及機(jī)械手，其傳動(dòng)方式采用帶傳動(dòng)技術(shù)，有效避免了傳統(tǒng)線傳動(dòng)可能出現(xiàn)的抖動(dòng)和線纏繞問題。該機(jī)械手鉸鏈結(jié)構(gòu)能夠使得末梢指節(jié)或中間指節(jié)實(shí)現(xiàn)偏移和曲線動(dòng)作；在根部指節(jié)設(shè)置兩個(gè)錐形滑輪，能夠調(diào)節(jié)傳動(dòng)帶的張力，增強(qiáng)了機(jī)械手的靈活性和傳動(dòng)精度，能夠?qū)Σ灰?guī)則工件實(shí)現(xiàn)柔性包絡(luò)抓取。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本使用專利技術(shù)的技術(shù)方案是：
3、一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，包括末梢指節(jié)、0或多個(gè)中間指節(jié)、根部指節(jié)，所述的末梢指節(jié)與中間指節(jié)之間、中間指節(jié)之間、中間指節(jié)與根部指節(jié)之間分別通過多自由度鉸接軸鉸接，所述的根
4、優(yōu)選的，所述的多自由度機(jī)械手指包括末梢指節(jié)和根部指節(jié)，末梢指節(jié)和根部指節(jié)均為中空結(jié)構(gòu)，末梢指節(jié)內(nèi)的上部沿橫向固定設(shè)有固定軸，所述的傳動(dòng)帶的上端與固定軸固定連接，所述的根部指節(jié)下端敞口，傳動(dòng)帶的下端穿過敞口與設(shè)于機(jī)械手手掌內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
5、優(yōu)選的，所述的多自由度鉸接軸包括軸體，軸體的兩端與根部指節(jié)頂端的兩側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的末梢指節(jié)內(nèi)的下部固定設(shè)有殼體，所述的殼體左右端相對設(shè)有通孔，所述的軸體穿過通孔，軸體位于殼體內(nèi)的部分一體成型有球形結(jié)構(gòu)，所述的球形結(jié)構(gòu)約束于殼體內(nèi)，并在殼體內(nèi)多自由度旋轉(zhuǎn)，所述的通孔的內(nèi)徑大于軸體的外徑以允許殼體在通孔及軸體共同限定的范圍內(nèi)進(jìn)行多自由度擺動(dòng)。
6、優(yōu)選的，所述的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大徑端相對且同軸設(shè)置的錐形滑輪，錐形滑輪的相對端的中部通過連接桿連接，錐形滑輪的小徑端沿軸向連接有轉(zhuǎn)軸，2根轉(zhuǎn)軸分別與根部指節(jié)的側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
7、優(yōu)選的，所述的傳動(dòng)帶包括帶體，帶體上開設(shè)有矩形槽，矩形槽的左右側(cè)邊分別包裹于2個(gè)錐形滑輪、殼體左右側(cè)的軸體朝向手指背面的一側(cè)，隨著末梢指節(jié)的左右擺動(dòng)，矩形槽的左右側(cè)邊沿對應(yīng)的錐形滑輪表面滑移以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)帶張力的調(diào)節(jié)。
8、優(yōu)選的，所述的末梢指節(jié)背面的根部設(shè)有第一連接塊，根部指節(jié)背面的頂部設(shè)有第二連接塊，所述的復(fù)位彈簧的上下端分別與第一連接塊和第二連接塊連接。
9、優(yōu)選的，所述的固定軸設(shè)于末梢指節(jié)內(nèi)上部的中央位置，所述的殼體設(shè)于末梢指節(jié)內(nèi)下部的中央位置，所述的轉(zhuǎn)軸設(shè)于根部指節(jié)內(nèi)上部靠近手指腹面的一側(cè)，所述的根部指節(jié)內(nèi)下部朝向手指背面的一側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向軸。
10、一種機(jī)械手，所述的機(jī)械手包括手掌和連接在手掌上的多個(gè)手指，所述的手指為帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，所述的手掌內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動(dòng)每個(gè)手指伸展和彎曲的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
11、優(yōu)選的，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為與傳動(dòng)帶底端連接的電機(jī)或者電動(dòng)伸縮桿或者電動(dòng)缸或者氣缸或者液壓缸。
12、本專利技術(shù)一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指及機(jī)械手的有益效果為：
13、本專利技術(shù)的末梢指節(jié)和中間指節(jié)不但可實(shí)現(xiàn)鉸接軸軸向約束的伸展彎曲運(yùn)動(dòng)，還可實(shí)現(xiàn)左右一定幅度內(nèi)的擺動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了多自由度的靈巧手手指，在抓取不規(guī)則物體時(shí)，末梢指節(jié)和中間指節(jié)因受力向一側(cè)擺動(dòng)的同時(shí)，傳動(dòng)帶可在錐形滑輪上滑動(dòng)，進(jìn)而提高傳動(dòng)帶位于手指受力方向一側(cè)的張力，提高了手指對物體的夾持能力，從而顯著增強(qiáng)了機(jī)械手的靈活性和適應(yīng)能力。基于本專利技術(shù)帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指設(shè)計(jì)的機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)各種不規(guī)則物體的抓取，滿足現(xiàn)代工業(yè)對機(jī)械手在復(fù)雜操作中的靈活性需求。
14、說明書附圖
15、圖1：本專利技術(shù)帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
16、圖2、本專利技術(shù)帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
17、圖3、本專利技術(shù)帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指的末梢指節(jié)受力向左擺動(dòng)(目視方向的左側(cè))的結(jié)構(gòu)示意圖；
18、圖4、本專利技術(shù)帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指的末梢指節(jié)受力向右擺動(dòng)(目視方向的右側(cè))的結(jié)構(gòu)示意圖；
19、圖中：1：末梢指節(jié)，2：固定軸；3：軸體，4：轉(zhuǎn)軸，5：傳動(dòng)帶，6：殼體，7：球形結(jié)構(gòu)，8：錐形滑輪，9：根部指節(jié)，10：復(fù)位彈簧，11：矩形槽，12：側(cè)邊，13、導(dǎo)向軸。
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1.一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：包括末梢指節(jié)、0或多個(gè)中間指節(jié)、根部指節(jié)，所述的末梢指節(jié)與中間指節(jié)之間、中間指節(jié)之間、中間指節(jié)與根部指節(jié)之間分別通過多自由度鉸接軸鉸接，所述的根部指節(jié)內(nèi)設(shè)有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，末梢指節(jié)內(nèi)設(shè)有固定軸，所述的固定軸、若干多自由度鉸接軸、張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間依次通過傳動(dòng)帶傳動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)帶遠(yuǎn)離固定軸的一端連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，相鄰的末梢指節(jié)與中間指節(jié)的背面之間、相鄰的中間指節(jié)背面之間、相鄰的中間指節(jié)與根部指節(jié)背面之間連接有復(fù)位彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的多自由度機(jī)械手指包括末梢指節(jié)和根部指節(jié)，末梢指節(jié)和根部指節(jié)均為中空結(jié)構(gòu)，末梢指節(jié)內(nèi)的上部沿橫向固定設(shè)有固定軸，所述的傳動(dòng)帶的上端與固定軸固定連接，所述的根部指節(jié)下端敞口，傳動(dòng)帶的下端穿過敞口與設(shè)于機(jī)械手手掌內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的多自由度鉸接軸包括軸體，軸體的兩端與根部指節(jié)頂端的兩側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的末梢指節(jié)內(nèi)的下部固定設(shè)有殼體，所述的殼體左右端相對設(shè)有通孔，所述的軸體穿過通孔
4.如權(quán)利要求3所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大徑端相對且同軸設(shè)置的錐形滑輪，錐形滑輪的相對端的中部通過連接桿連接，錐形滑輪的小徑端沿軸向連接有轉(zhuǎn)軸，2根轉(zhuǎn)軸分別與根部指節(jié)的側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的傳動(dòng)帶包括帶體，帶體上開設(shè)有矩形槽，矩形槽的左右側(cè)邊分別包裹于2個(gè)錐形滑輪、殼體左右側(cè)的軸體朝向手指背面的一側(cè)，隨著末梢指節(jié)的左右擺動(dòng)，矩形槽的左右側(cè)邊沿對應(yīng)的錐形滑輪表面滑移以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)帶張力的調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的末梢指節(jié)背面的根部設(shè)有第一連接塊，根部指節(jié)背面的頂部設(shè)有第二連接塊，所述的復(fù)位彈簧的上下端分別與第一連接塊和第二連接塊連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的固定軸設(shè)于末梢指節(jié)內(nèi)上部的中央位置，所述的殼體設(shè)于末梢指節(jié)內(nèi)下部的中央位置，所述的轉(zhuǎn)軸設(shè)于根部指節(jié)內(nèi)上部靠近手指腹面的一側(cè)，所述的根部指節(jié)內(nèi)下部朝向手指背面的一側(cè)還設(shè)有導(dǎo)向軸。
8.一種機(jī)械手，其特征為：所述的機(jī)械手包括手掌和連接在手掌上的多個(gè)手指，所述的手指為如權(quán)利要求1-7任一所述的帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，所述的手掌內(nèi)設(shè)有用以驅(qū)動(dòng)每個(gè)手指伸展和彎曲的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種機(jī)械手，其特征為：所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為與傳動(dòng)帶底端連接的電機(jī)或者電動(dòng)伸縮桿或者電動(dòng)缸或者氣缸或者液壓缸。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：包括末梢指節(jié)、0或多個(gè)中間指節(jié)、根部指節(jié)，所述的末梢指節(jié)與中間指節(jié)之間、中間指節(jié)之間、中間指節(jié)與根部指節(jié)之間分別通過多自由度鉸接軸鉸接，所述的根部指節(jié)內(nèi)設(shè)有張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，末梢指節(jié)內(nèi)設(shè)有固定軸，所述的固定軸、若干多自由度鉸接軸、張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間依次通過傳動(dòng)帶傳動(dòng)連接，所述的傳動(dòng)帶遠(yuǎn)離固定軸的一端連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，相鄰的末梢指節(jié)與中間指節(jié)的背面之間、相鄰的中間指節(jié)背面之間、相鄰的中間指節(jié)與根部指節(jié)背面之間連接有復(fù)位彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的多自由度機(jī)械手指包括末梢指節(jié)和根部指節(jié)，末梢指節(jié)和根部指節(jié)均為中空結(jié)構(gòu)，末梢指節(jié)內(nèi)的上部沿橫向固定設(shè)有固定軸，所述的傳動(dòng)帶的上端與固定軸固定連接，所述的根部指節(jié)下端敞口，傳動(dòng)帶的下端穿過敞口與設(shè)于機(jī)械手手掌內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所述的多自由度鉸接軸包括軸體，軸體的兩端與根部指節(jié)頂端的兩側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的末梢指節(jié)內(nèi)的下部固定設(shè)有殼體，所述的殼體左右端相對設(shè)有通孔，所述的軸體穿過通孔，軸體位于殼體內(nèi)的部分一體成型有球形結(jié)構(gòu)，所述的球形結(jié)構(gòu)約束于殼體內(nèi)，并在殼體內(nèi)多自由度旋轉(zhuǎn)，所述的通孔的內(nèi)徑大于軸體的外徑以允許殼體在通孔及軸體共同限定的范圍內(nèi)進(jìn)行多自由度擺動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種帶傳動(dòng)多自由度機(jī)械手指，其特征為：所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于資江，李存志，謝愛軍，
申請(專利權(quán))人：青島征和工業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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