一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手制造技術

本實用新型專利技術設計了一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，它解決了鉗式機械手通用性差、力控困難、只能實現特定抓取任務的問題。該靈巧手的特征在于，包括用于固定安裝各手指組件并與旋轉手指轉動機構相連的支撐座；所述支撐座中線的兩端各設置一個旋轉手指組件，所述支撐座上面后端中間設置一個固定手指組件，固定手指組件和旋轉手指組件成等腰三角形分布；所述支撐座中部設置旋轉手指轉動機構，所述旋轉手指轉動機構一端與旋轉手指組件相連，一端與轉動電機相連；所述轉動電機固定在支撐座的下部。本靈巧手可替代人工完成常用物料及不規則物體的搬運任務或完成各種靈巧及精細的操作任務，在工業機器人領域中有廣闊的應用前景和重要的社會意義。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及工業機器人領域，具體涉及一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手。主要用于替代人工完成常用物料及不規則物體的搬運任務或在有害的環境下完成各種靈巧及精細的操作任務。
技術介紹
在工業應用領域內，執行上下料或裝配作業的工業機器人多采用兩指末端執行器。這種執行器包括兩個手指和一個自由度，通過電動機或汽缸驅動兩指張合，實現夾持操作。為了對搬運物體穩定精準的抓持，末端執行器的手指需要根據物體的形狀進行設計，因此其適應對象的范圍極其有限。另外，這種兩指末端執行器對物體的夾持和定位主要依靠手指和抓取物體之間的摩擦力來維持，缺少精確的力控制，無法完成加持力要求很高的任務，可靠性較差。為此本技術提供一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，該靈巧手可通過調整手指的抓握姿態，適應被操作對象外形的變化，具有很高的通用性、穩定性和可靠性，可與工業機器人進行高效配合，提高工業生產的自動化程度。
技術實現思路
本技術的技術目的是克服現有技術中的問題，提供一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手。該靈巧手能夠通過調整手指的抓握姿態，穩定的抓取形狀各異的物體，可實現常用物料及不規則物體的搬運任務或在有害的環境下完成各種靈巧及精細的操作任務，提高工業生產的自動化程度。本技術為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝各手指組件并與旋轉手指轉動機構相連的支撐座；所述支撐座中線的兩端各設置一個旋轉手指組件，所述支撐座上面后端中間設置一個固定手指組件，固定手指組件和旋轉手指組件成等腰三角形分布；所述支撐座中部設置旋轉手指轉動機構，所述旋轉手指轉動機構一端與兩個旋轉手指組件相連，一端與轉動電機相連；所述轉動電機固定在支撐座的下部。前述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述的支撐座為中空的圓柱形結構，由手掌上板和手掌下板組成；所述手掌上板和手掌下板設計為圓盤形結構，通過連接螺栓和連接螺母固接在一起；所述手掌上板上面設置固定手指，所述手掌下板上面設置轉動電機；所述手掌上板和手掌下板之間設置旋轉手指轉動機構。前述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述固定手指組件主要由遠指節、中指節、近指節、固定指節、遠指節電機、中指節電機、近指節電機、遠指節軸、中指節軸、近指節軸、近指節傳動機構、中指節傳動機構、遠指節傳動機構、端蓋、軸套、連接螺釘、軸承等組成；所述固定指節一端固定在前述的手掌上板上面，一端設置近指節軸，所述固定指節的內部設置近指節電機和近指節傳動機構；所述近指節一端固定在近指節軸上，一端設置中指節軸，所述近指節的內部設置中指節電機和中指節傳動機構；所述中指節一端固定在中指節軸上，一端設置遠指節軸，所述中指節的內部設置遠指節電機和遠指節傳動機構；所述遠指節一端固定在遠指節軸上，另一端設計為圓弧形端面。前述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述旋轉手指組件主要由遠指節、中指節、近指節、固定指節、遠指節電機、中指節電機、近指節電機、遠指節軸、中指節軸、近指節軸、近指節傳動機構、中指節傳動機構、遠指節傳動機構、端蓋、軸套、連接螺釘、軸承等組成；所述固定指節一端與旋轉手指轉動機構相連，一端設置近指節軸，所述固定指節的內部設置近指節電機和近指節傳動機構；所述近指節一端固定在近指節軸上，一端設置中指節軸，所述近指節的內部設置中指節電機和中指節傳動機構；所述中指節一端固定在中指節軸上，一端設置遠指節軸，所述中指節的內部設置遠指節電機和遠指節傳動機構；所述遠指節一端固定在遠指節軸上，另一端設計為圓弧形端面；同時，為了加工方便、降低成本，兩個旋轉手指組件結構完全相同，且旋轉手指組件的遠指節、中指節和近指節與固定手指組件采用相同的結構。前述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述旋轉手指轉動機構由轉動電機、旋轉軸、主動齒輪、從動齒輪組成；每個旋轉手指組件由一臺轉動電機驅動，可繞旋轉軸線做回轉運動；由于兩個旋轉手指組件轉動相對獨立，因此可與固定手指組件形成0度到180度的任意夾角。綜上所述，本靈巧手具有三個手指組件，十一個自由度。固定手指組件和旋轉手指組件可實現近指節、中指節和遠指節相對獨立的彎曲運動，兩個旋轉手指組件可實現繞自身軸線的回轉運動。為了加工方便、降低成本，除固定指節外，固定手指組件和旋轉手指組件采用相同的結構。本靈巧手可替代人工完成常用物料及不規則物體的搬運任務或在有害的環境下完成各種靈巧及精細的操作任務，在工業機器人領域中有廣闊的應用前景和重要的社會意義。附圖說明圖1是本技術的靈巧手的結構總圖；圖2是本技術的靈巧手的結構側視圖；圖3是本技術固定手指組件結構圖；圖4是本技術旋轉手指組件結構圖；圖5是本技術的手指組件布置圖；其中：圖1中的編號分別為：1、旋轉手指組件A2、固定手指組件3、旋轉手指組件B4、擋板5、手掌上板6、手掌下板圖2中的編號分別為：7、主動齒輪8、連接螺栓9、轉動電機10、連接螺母11、安裝板12、旋轉軸13、從動齒輪14、壓蓋15、緊固螺釘圖3中的編號分別為：16、遠指節右17、中指節右18、端蓋19、軸套20、螺釘21、遠指節電機板22、軸承23、中指節電機24、近指節右25、近指節軸26、近指節電機27、固定指節右28、固定指節左29、近指節電機板30、近指節傳動機構31、近指節左32、中指節傳動機構33、中指節軸34、遠指節電機35、遠指節傳動機構36、遠指節軸37、中指節左38、遠指節左39、連接螺釘圖4中的編號分別為：40、遠指節右41、中指節右42、端蓋43、軸套44、螺釘45、遠指節電機板46、軸承47、中指節電機48、近指節右49、近指節軸50、近指節電機51、固定指節右52、固定指節左53、近指節電機板54、近指節傳動機構55、近指節左56、中指節傳動機構57、中指節軸58、遠指節電機59、遠指節傳動機構60、遠指節軸61、中指節左62、遠指節左63、連接螺釘具體實施方式為了使本技術的技術方案、技術特征、達成目的與功能易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝旋轉手指組件A1、固定手指組件2、旋轉手指組件B3并與旋轉手指轉動機構相連的支撐座；所述的支撐座由手掌上板5和手掌下板6組成；所述支撐座中線的兩端設置旋轉手指組件A1和旋轉手指組件B3，所述支撐座上面后端中間設置固定手本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝各手指組件并與旋轉手指轉動機構相連的支撐座；所述支撐座中線的兩端各設置一個旋轉手指組件，所述支撐座上面后端中間設置一個固定手指組件，固定手指組件和旋轉手指組件成等腰三角形分布；所述支撐座中部設置旋轉手指轉動機構，所述旋轉手指轉動機構一端與兩個旋轉手指組件相連，一端與轉動電機相連；所述轉動電機固定在支撐座的下部。

【技術特征摘要】
1.一種基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，其特征在于，包括用于固定安裝各手指組
件并與旋轉手指轉動機構相連的支撐座；所述支撐座中線的兩端各設置一個旋轉手指組
件，所述支撐座上面后端中間設置一個固定手指組件，固定手指組件和旋轉手指組件成等
腰三角形分布；所述支撐座中部設置旋轉手指轉動機構，所述旋轉手指轉動機構一端與兩
個旋轉手指組件相連，一端與轉動電機相連；所述轉動電機固定在支撐座的下部。
2.根據權利要求1所述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述的支撐座為中空的
圓柱形結構，由手掌上板和手掌下板組成；所述手掌上板和手掌下板設計為圓盤形結構，通
過連接螺栓和連接螺母固接在一起；所述手掌上板上面設置固定手指，所述手掌下板上面
設置轉動電機；所述手掌上板和手掌下板之間設置旋轉手指轉動機構。
3.根據權利要求1所述的基于齒輪傳動的全驅動三指靈巧手，所述固定手指組件主要
由遠指節、中指節、近指節、固定指節、遠指節電機、中指節電機、近指節電機、遠指節軸、中
指節軸、近指節軸、近指節傳動機構、中指節傳動機構、遠指節傳動機構、端蓋、軸套、連接螺
釘、軸承組成；所述固定指節一端固定在前述的手掌...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張明輝，徐衛東，常偉，陳芳，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：新型
國別省市：山東;37