[发明专利]一种二指平动机械手

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种二指平动机械手机构。 

背景技术

近些年来，随着机器人技术的发展，人们对机械手的可靠性与实时感知能力提出了更高的要求。对于二指机械手而言，如何实现机械手的快速抓取和灵敏感知已经成为机器人技术领域的研究热点。由于机械手的工作环境复杂，影响其工作状态的因素较多，而其中能否灵敏感知手指是否接触工件是二指平动机械手实现实时控制的关键因素。目前，我国一部分机械手采用简单的转轴式手指设计，如201120367424.3公开的“一种气动机械手爪”，通过齿条上的轮齿与手指上轮齿的啮合带动手指绕心轴旋转，从而使手爪开合，但是转轴式运动的手指难以调整指根部位的间距，因此难以抓住太大或太小的工件，适用范围受到了一定的限制；还有一部分机器人采用了可调节手爪间距的设计，如 201220191296的“手爪间距可调节机械手”，即在设计中采用了调节螺钉来调整第一抓手与第二抓手之间的距离，进而实现对不同大小的工件抓取。但是这类机械手的价格昂贵，且对安装和使用的要求也较高。因此，改进机械手的手指运动方式和接触工件的感知方式成为了机械手机构设计的重要问题。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种结构简单、灵敏度高、安装方便的二指平动机械手机构。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种二指平动机械手机构，它包括：手掌基座、舵机、左指齿轮、两个传动齿轮、左指平动齿条、左手指根、右手指根、两个微动开关、两个恢复弹簧、右指齿轮、右指平动齿条、右手指、左手指、四条齿轮轴、舵机架；舵机通过舵机架安装在手掌基座上方，四条齿轮轴通过滚珠轴承垂直贯穿U型的手掌基座的上下平面，传动齿轮、左指齿轮和右指齿轮分别穿过四条齿轮轴安装在手掌基座内部，手掌基座前部的上下内表面各有两条横向突出的齿条导轨，左指平动齿条的下平面、右指平动齿条的上平面也分别有两条横向凹进的齿条凹槽，与齿条导轨嵌合，用于保持左指平动齿条和右指平动齿条的水平运动；舵机的转轴通过手掌基座上平面的孔，在手掌基座内部与右指齿轮联接，右指齿轮靠近手指方向与安装有右手指根的右指平动齿条啮合，右手指根前部与右手指铰接，铰接轴处有恢复弹簧，安装在右手指根内部的微动开关的触点与右手指底端平面接触；右指齿轮左侧与两个传动齿轮啮合，传动齿轮靠近手指方向与左指齿轮啮合；左指齿轮靠近手指方向与安装有左手指根的左指平动齿条啮合，左手指根前部与左手指铰接，铰接轴处有恢复弹簧，安装在左手指根内部的微动开关的触点与左手指底端平面接触，左手指和右手指内侧装有橡胶皮；右指齿轮和左指齿轮、右指平动齿条和左指平动齿条分别置在手掌基座内部的上下两侧。 

本发明的有益效果是，本发明的二指平动机械手机构，结构简单、灵敏度高、安装方便。本发明采用微动开关的接触式传感设计，通过左右手指铰接左右手指根，将手指与工件的接触实时转化为微动开关的闭合。手指接触工件时，手指压迫手指根内部的微动开关使其闭合，将手指接触工件的信号给控制系统；手指离开工件时，恢复弹簧又能在第一时间将手指推离手指根部的微动开关触点，解除手指对微动开关的压迫，于是微动开关恢复自然状态，也将手指离开工件的信号传达给控制系统。此机构能够使控制系统灵敏判断手指与工件的情况，保障舵机手指的实时控制性能；同时平动的齿轮传动机构使手指不同于传统的转动运动，增强了机械手抓取工件的能力，具有高效、适应性强的优点，手指内侧的橡胶皮延长了增加了抓取的摩擦力，并为调节不同的抓取力提供了缓冲。 

附图说明

图1是二指平动机械手的立体图； 

图2是二指平动机械手的传动系统平面图； 

图3是二指平动机械手的传动系统后视立体图； 

图4是二指平动机械手的右手指结构平面图； 

图5是二指平动机械手的手掌基座零件图； 

图6是手掌基座1的结构示意图； 

图中，手掌基座  1、舵机  2、左指齿轮  3、两个传动齿轮  4、左指平动齿条  5、左手指根  6、右手指根  7、微动开关  8、恢复扭簧  9、右指齿轮  10、右指平动齿条  11、右手指  12、左手指  13、四条齿轮轴  14、触点  15、舵机架  16、齿条导轨17、齿条凹槽  18、橡胶皮  19、滚珠轴承  20。 

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。