本發明涉及手,特別涉及一種機械手。
背景技術:
1、作為人形機器人最復雜的結構,機械手的操作為更進一步的接近于真實人手,需同時滿足抓握力、抓握精度、自適應以及自由度等各種條件。目前機械手的拇指結構復雜且占用空間大,不利于抓取物體,也容易造成損壞。并且,現有的拇指結構和手指結構的直線驅動器等結構外置,為了避免其工作時與抓取物接觸,影響其工作便利性。
2、因此,有必要提供一種機械手,以解決上述技術問題。
技術實現思路
1、本發明提供一種機械手,以解決現有技術存在的占據空間大等的技術問題。
2、第一方面,一種機械手,包括:
3、掌心座;
4、機械拇指,所述機械拇指包括旋轉驅動組件、第一直線驅動器、拇指指根和拇指指尖,所述旋轉驅動組件設置于所述掌心座的內側,所述旋轉驅動組件用于驅動所述拇指指根和所述拇指指尖相對所述掌心座旋轉,以實現所述拇指指根和所述拇指指尖靠近和遠離所述掌心座,所述第一直線驅動器設置于所述拇指指根和所述拇指指尖內,所述第一直線驅動器用于驅動所述拇指指根和拇指指尖轉動,以實現所述機械拇指的彎折和展開;
5、多個機械手指,每個所述機械手指包括第二直線驅動器、手指指根和手指指尖,所述第二直線驅動器設置于所述手指指根遠離所述手指指尖的一側,所述機械手指的第二直線驅動器設置于所述掌心座的外側,所述第二直線驅動器驅動所述手指指根和所述手指指尖轉動,以實現所述機械手指的彎折和展開。
6、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述多個機械手指并排布置,在所述多個機械手指中,任意兩個所述第二直線驅動器均呈非平行布置,且相鄰的兩個所述機械手指之間的距離自同一所述機械手指的近端向遠端距離逐漸增大;和/或,所述旋轉驅動組件和每個所述第二直線驅動器均沿同一方向延伸,所述旋轉驅動組件和鄰近的所述第二直線驅動器至少部分地重疊。
7、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述掌心座具有相背設置的外側安裝面和內側安裝面,所述多個第二直線驅動器的殼體固定安裝于所述外側安裝面,所述機械拇指還包括安裝件,所述安裝件固定連接于所述旋轉驅動組件,所述安裝件與所述掌心座的所述內側安裝面連接,以使得所述旋轉驅動組件安裝于所述掌心座的內側。
8、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述拇指指根和拇指指尖相互鉸接,所述機械拇指還包括第一擺桿、第一連桿和第二連桿,所述第一擺桿、所述第一連桿和所述第二連桿沿著所述機械拇指的近端至遠端依次設置,所述旋轉驅動組件與所述第一擺桿連接,所述第一直線驅動器設置于所述拇指指根內部,并與所述拇指指根連接,所述第一直線驅動器的輸出端與所述第一連桿的遠端和所述第二連桿鉸接,所述第一連桿的近端與所述第一擺桿鉸接所述第二連桿與所述拇指指尖鉸接,所述旋轉驅動組件用于驅動所述第一擺桿旋轉,從而帶動所述拇指指根及所述拇指指尖旋轉,所述第一直線驅動器的輸出端伸縮運動,帶動所述第一連桿和所述第二連桿運動,從而使得與所述第一連桿、所述第二連桿鉸接的所述拇指指根和所述拇指指尖轉動,實現所述機械拇指的彎折和展開。
9、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述機械拇指還包括第一彈性件,所述第一連桿的近端與所述第一彈性件的一端連接,所述第一彈性件的另一端連接于所述第一擺桿。
10、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述拇指指根及所述拇指指尖為中空結構,所述第一連桿的近端、所述第一彈性件以及所述第一直線驅動器的殼體設置于所述拇指指根的內部,所述第二連桿、所述第一連桿的遠端以及所述第一直線驅動器的輸出端設置于所述拇指指尖內部。
11、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述手指指根和所述手指指尖相互鉸接,所述機械手指還包括支撐座、第二擺桿和第三連桿,所述支撐座連接于所述第二直線驅動器,所述第三連桿的近端鉸接于所述第二直線驅動器的輸出端,所述第三連桿的遠端均與所述手指指根的近端鉸接,所述第二擺桿的近端及所述手指指根的近端均鉸接于所述支撐座,所述手指指根的遠端及所述第二擺桿的遠端均與所述手指指尖鉸接,所述機械手指具有展開狀態和彎折狀態,所述第二直線驅動器的輸出端可相對所述支撐座直線運動,帶動所述第三連桿及所述第二擺桿運動,使得所述手指指根相對所述支撐座轉動,所述手指指尖相對所述手指指根轉動,從而使所述機械手指于所述展開狀態和彎折狀態之間切換。
12、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述機械手指還包括第二彈性件,所述第二彈性件的近端與所述手指指根的近端鉸接,所述第二彈性件的遠端與所述第二擺桿的中段連接。
13、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述手指指根為中空結構,所述第二擺桿、第三連桿以及所述第二彈性件設置于所述手指指根內。
14、結合第一方面,在一種可能的實施方式中,所述支撐座固定連接于所述第二直線驅動器的殼體,所述支撐座遠離所述第二直線驅動器的殼體的一端設置有第一鉸接結構和第二鉸接結構,相比所述第二鉸接結構,所述第一鉸接結構靠近所述機械手指的內側,所述第二擺桿的近端通過所述第一鉸接結構鉸接于所述支撐座,所述手指指根的近端通過所述第二鉸接結構鉸接于所述支撐座。
15、本申請實施例提供的機械手,通過將機械拇指的旋轉驅動組件和機械手指的第二直線驅動器分別安裝于掌心座的相背兩側,可以節省安裝后機械手的體積,從而使得機械手占據的空間,更加小巧靈活。
1.一種機械手,包括:
2.如權利要求1所述的機械手,其特征在于,所述多個機械手指并排布置,在所述多個機械手指中,任意兩個所述第二直線驅動器均呈非平行布置,且相鄰的兩個所述機械手指之間的距離自同一所述機械手指的近端向遠端距離逐漸增大;和/或,所述旋轉驅動組件和每個所述第二直線驅動器均沿同一方向延伸,所述旋轉驅動組件和鄰近的所述第二直線驅動器至少部分地重疊。
3.如權利要求2所述的機械手,其特征在于,所述掌心座具有相背設置的外側安裝面和內側安裝面,所述多個第二直線驅動器的殼體固定安裝于所述外側安裝面,所述機械拇指還包括安裝件,所述安裝件固定連接于所述旋轉驅動組件,所述安裝件與所述掌心座的所述內側安裝面連接,以使得所述旋轉驅動組件安裝于所述掌心座的內側。
4.如權利要求1所述的機械手,其特征在于,所述拇指指根和拇指指尖相互鉸接,所述機械拇指還包括第一擺桿、第一連桿和第二連桿,所述第一擺桿、所述第一連桿和所述第二連桿沿著所述機械拇指的近端至遠端依次設置,所述旋轉驅動組件與所述第一擺桿連接,所述第一直線驅動器設置于所述拇指指根內部,并與所述拇指指根連接,所述第一直線驅動器的輸出端與所述第一連桿的遠端和所述第二連桿鉸接,所述第一連桿的近端與所述第一擺桿鉸接所述第二連桿與所述拇指指尖鉸接,所述旋轉驅動組件用于驅動所述第一擺桿旋轉,從而帶動所述拇指指根及所述拇指指尖旋轉,所述第一直線驅動器的輸出端伸縮運動,帶動所述第一連桿和所述第二連桿運動,從而使得與所述第一連桿、所述第二連桿鉸接的所述拇指指根和所述拇指指尖轉動,實現所述機械拇指的彎折和展開。
5.如權利要求4所述的機械手,其特征在于,所述機械拇指還包括第一彈性件,所述第一連桿的近端與所述第一彈性件的一端連接,所述第一彈性件的另一端連接于所述第一擺桿。
6.如權利要求5所述的機械手,其特征在于,所述拇指指根及所述拇指指尖為中空結構,所述第一連桿的近端、所述第一彈性件以及所述第一直線驅動器的殼體設置于所述拇指指根的內部,所述第二連桿、所述第一連桿的遠端以及所述第一直線驅動器的輸出端設置于所述拇指指尖內部。
7.如權利要求1所述的機械手,其特征在于,所述手指指根和所述手指指尖相互鉸接,所述機械手指還包括支撐座、第二擺桿和第三連桿,所述支撐座連接于所述第二直線驅動器,所述第三連桿的近端鉸接于所述第二直線驅動器的輸出端,所述第三連桿的遠端均與所述手指指根的近端鉸接,所述第二擺桿的近端及所述手指指根的近端均鉸接于所述支撐座,所述手指指根的遠端及所述第二擺桿的遠端均與所述手指指尖鉸接,所述機械手指具有展開狀態和彎折狀態,所述第二直線驅動器的輸出端可相對所述支撐座直線運動,帶動所述第三連桿及所述第二擺桿運動,使得所述手指指根相對所述支撐座轉動,所述手指指尖相對所述手指指根轉動,從而使所述機械手指于所述展開狀態和彎折狀態之間切換。
8.如權利要求7所述的機械手,其特征在于,所述機械手指還包括第二彈性件,所述第二彈性件的近端與所述手指指根的近端鉸接,所述第二彈性件的遠端與所述第二擺桿的中段連接。
9.如權利要求8所述的機械手,其特征在于,所述手指指根為中空結構,所述第二擺桿、第三連桿以及所述第二彈性件設置于所述手指指根內。
10.如權利要求8或9所述的機械手,其特征在于,所述支撐座固定連接于所述第二直線驅動器的殼體,所述支撐座遠離所述第二直線驅動器的殼體的一端設置有第一鉸接結構和第二鉸接結構,相比所述第二鉸接結構,所述第一鉸接結構靠近所述機械手指的內側,所述第二擺桿的近端通過所述第一鉸接結構鉸接于所述支撐座,所述手指指根的近端通過所述第二鉸接結構鉸接于所述支撐座。