【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機械手臂領域，具體指有一種自適應的仿生機械手臂含有其的機器人。
技術介紹
1、機械手是一種能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手臂通常具有手掌、四指、拇指等部件，通過在各個手指設置有牽拉繩，牽拉繩被手指舵機牽拉實現四指及拇指的彎曲或伸直，進而實現仿生機械手臂抓取物品。
2、現有技術中，仿生機械手臂通常只能抓取例如體積較大的物品，例如蘋果、杯子、錘子等，對于薄片狀的物品，例如紙張等，仿生機械手臂仍然難以實現對其抓取，大多數機械手臂采用的是吸盤結構實現對薄片狀物品進行抓取。這是因為，通牽拉繩的一端牽拉于四指或拇指的第一關節的末端，當舵機拉緊牽拉繩時，對應的手指的每個關節均實現彎曲動作，此時食指和拇指的指尖末端相向靠近實現夾持的動作，該狀態下，食指和拇指指尖的接觸面較小，且剛性強，無法模仿人體拇指和食指的指腹相接觸實現的夾持動作，也就無法抓取薄片狀的物品。
3、針對上述的現有技術存在的問題設計一種自適應的仿生機械手臂含有其的機器人是本專利技術研究的目的。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的問題，本專利技術在于提供一種自適應的仿生機械手臂含有其的機器人，能夠有效解決上述現有技術存在的至少一個問題。
2、本專利技術的技術方案是：
3、一種自適應的仿生機械手臂，包括：
4、手掌部；
5、設置于所述手掌部的若干手指件和一個拇指件，所述手指件和所述拇指件均
6、驅動機構，數量為若干，每個手指件或拇指件對應設置一個所述驅動機構，所述驅動機構均包括傳動線和舵機，所述傳動線從所述舵機引出后穿過所述第三關節、第二關節后固定連接于所述第一關節的末端；
7、關節限位機構，設置于其中一個手指件的第一關節和第二關節之間，所述關節限位機構包括阻擋件，所述阻擋件通過驅動件驅動，所述驅動件驅動所述阻擋件工作后，所述阻擋件限制對應的所述第一關節相對所述第二關節彎曲；
8、表面彈性調節件，設置于設置有所述關節限位機構的手指件的所述第一關節，所述表面彈性調節件的側面根據所述第一關節和所述第二關節之間的夾角產生抗彎區剛度變化，所述第一關節和所述第二關節之間的夾角越大，所述表面彈性調節件的抗彎區剛度越小。
9、進一步地，所述阻擋件包括設置于所述第二關節的活動座，所述活動座被限制在垂直于所述第一關節和所述第二關節的活動面的方向活動，所述活動座的表面設置有阻擋塊，所述驅動件設置于所述第一關節，所述驅動件的表面設置有和所述阻擋塊相配合的凹槽，所述驅動件驅動所述活動座朝向所述第一關節活動后，所述阻擋塊插入所述凹槽從而限制所述第一關節相對所述第二關節彎曲。
10、進一步地，所述活動座為可磁吸金屬材質制成，所述驅動件為電磁鐵，所述電磁鐵通電后所述活動座被吸附在所述驅動件的表面。
11、進一步地，所述活動座在其邊緣設置有導向塊，所述第二關節對應所述導向塊的位置設置有活動槽，所述導向塊于所述活動槽內活動。
12、進一步地，所述第二關節和所述活動座之間設置有第一彈簧，所述第一彈簧使所述活動座具有遠離所述第一關節的運動趨勢。
13、進一步地，表面彈性調節件包括第二彈簧，所述第二彈簧套設在所述第一關節外圍，所述第二彈簧的外圈套設有彈性層，所述第二彈簧的拉伸量與所述第一關節和所述第二關節之間的夾角呈負相關，所述第二彈簧的外圈套設有彈性層，所述彈性層受所述第二彈簧擠壓后產生擴張從而改變厚度，所述彈性層的厚度與所述第二彈簧的拉伸量呈正相關。
14、進一步地，包括若干扭簧，所述扭簧設置于所述第一關節和所述第二關節之間、所述第二關節和所述第三關節之間，所述扭簧使所述手指件或所述拇指件具有伸直的運動趨勢。
15、進一步地，所述仿生機械手臂夾持薄片狀物體時，所述驅動件驅動所述阻擋件工作使對應手指件的所述第一關節和所述第二關節保持平行，相應的所述驅動機構驅動對應的手指件實現第二關節和第三關節、第三關節和手掌部之間產生彎曲，相應的所述驅動機構驅動所述拇指件產生彎曲，并且控制驅動機構的驅動量使所述拇指件的第三關節的末端接觸所述手指件的第三關節的側面。
16、進一步提供一種機器人，包括所述的一種自適應的仿生機械手臂。
17、因此，本專利技術提供以下的效果和/或優點：
18、本申請第一關節和第二關節可以保持直線狀態，形成模擬人手抓取薄片狀物品時食指的第二關節和第一關節保持直線狀態與拇指相接觸，從而改變手指件和拇指件之間的接觸面和受力方向，使其更適應于抓取薄片狀物品。同時配合表面彈性調節件，使第一關節和第二關節保持直線狀態下的表面彈性調節件顯得更加柔軟、易變形，在第一關節和拇指件接觸物品后，表面彈性調節件更容易收到接觸物品或拇指件的反作用力從產生對應物品表面的變形，最終使表面彈性調節件貼合到物品的表面。
19、本申請通過表面彈性調節件自適應地根據第一關節和第二關節的彎曲度改變表面彈性，從而在機械手抓取大體積物品使第一關節和第二關節彎曲后表面彈性調節件編的更加堅硬、難變形，從而容易抓取大件物品。
20、本申請通過電磁鐵和活動座的配合，具有體積小的特點，從而能夠放入第一關節和第二關節之間狹小的空間內，實現對兩個關節的控制。
21、本專利技術的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而了解。本專利技術的目的和其他優點在說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
22、應當明白，本專利技術的上文的概述和下面的詳細說明是示例性和解釋性的，并且意在提供對如要求保護的本專利技術的進一步的解釋。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述阻擋件包括設置于所述第二關節的活動座，所述活動座被限制在垂直于所述第一關節和所述第二關節的活動面的方向活動，所述活動座的表面設置有阻擋塊，所述驅動件設置于所述第一關節，所述驅動件的表面設置有和所述阻擋塊相配合的凹槽，所述驅動件驅動所述活動座朝向所述第一關節活動后，所述阻擋塊插入所述凹槽從而限制所述第一關節相對所述第二關節彎曲。
3.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述活動座為可磁吸金屬材質制成，所述驅動件為電磁鐵，所述電磁鐵通電后所述活動座被吸附在所述驅動件的表面。
4.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述活動座在其邊緣設置有導向塊，所述第二關節對應所述導向塊的位置設置有活動槽，所述導向塊于所述活動槽內活動。
5.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述第二關節和所述活動座之間設置有第一彈簧，所述第一彈簧使所述活動座具有遠離所述第一關節的運動趨勢
6.根據權利要求1所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：表面彈性調節件包括第二彈簧，所述第二彈簧套設在所述第一關節外圍，所述第二彈簧的外圈套設有彈性層，所述第二彈簧的拉伸量與所述第一關節和所述第二關節之間的夾角呈負相關，所述第二彈簧的外圈套設有彈性層，所述彈性層受所述第二彈簧擠壓后產生擴張從而改變厚度，所述彈性層的厚度與所述第二彈簧的拉伸量呈正相關。
7.根據權利要求1所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：包括若干扭簧，所述扭簧設置于所述第一關節和所述第二關節之間、所述第二關節和所述第三關節之間，所述扭簧使所述手指件或所述拇指件具有伸直的運動趨勢。
8.根據權利要求1所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述仿生機械手臂夾持薄片狀物體時，所述驅動件驅動所述阻擋件工作使對應手指件的所述第一關節和所述第二關節保持平行，相應的所述驅動機構驅動對應的手指件實現第二關節和第三關節、第三關節和手掌部之間產生彎曲，相應的所述驅動機構驅動所述拇指件產生彎曲，并且控制驅動機構的驅動量使所述拇指件的第三關節的末端接觸所述手指件的第三關節的側面。
9.一種機器人，其特征在于：包括權利要求1-8任意一條所述的一種自適應的仿生機械手臂。
...【技術特征摘要】
1.一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：包括：
2.根據權利要求1所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述阻擋件包括設置于所述第二關節的活動座，所述活動座被限制在垂直于所述第一關節和所述第二關節的活動面的方向活動，所述活動座的表面設置有阻擋塊，所述驅動件設置于所述第一關節，所述驅動件的表面設置有和所述阻擋塊相配合的凹槽，所述驅動件驅動所述活動座朝向所述第一關節活動后，所述阻擋塊插入所述凹槽從而限制所述第一關節相對所述第二關節彎曲。
3.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述活動座為可磁吸金屬材質制成，所述驅動件為電磁鐵，所述電磁鐵通電后所述活動座被吸附在所述驅動件的表面。
4.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述活動座在其邊緣設置有導向塊，所述第二關節對應所述導向塊的位置設置有活動槽，所述導向塊于所述活動槽內活動。
5.根據權利要求2所述的一種自適應的仿生機械手臂，其特征在于：所述第二關節和所述活動座之間設置有第一彈簧，所述第一彈簧使所述活動座具有遠離所述第一關節的運動趨勢。
6.根據權利要求1所述的一種自適應的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任剛，王剛，劉天翊驊，楊潔，游世江，
申請(專利權)人：廈門理工學院，
類型：發明
國別省市：
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