[实用新型]一种机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械手技术领域，特别是涉及一种机械手。

背景技术

机械手是应用于某些特定场合的夹具。

机械手通常包括手掌、驱动机构和两个手指；两个手指均与手掌铰接并在驱动机构作用下绕铰接点相向转动以抓持物体，且，每个手指均包括相互铰接的大指节和小指节，大指节与手掌铰接，驱动机构既可驱动大指节绕其与手掌的铰接点转动并可驱动小指节绕其与大指节的铰接点相对于大指节转动，以满足对不同尺寸物体的抓取。

具体地，预备状态下，各手指的大指节和小指节在驱动机构作用下保持伸展状态并使两个手指的小指节指尖距离保持最大。

抓取较小物体时，各手指的大指节和小指节无相对转动并在驱动机构作用下绕与手掌的铰接点转动直至两个手指的小指节与物体接触并达到驱动机构负载预设值时，则说明机械手完成对物体表面包裹，抓持过程结束。

抓取较大物体时，物体和手指接触前驱动机构无负载，各手指的大指节和小指节两者保持伸直姿态，驱动机构驱动两个手指相对于手掌相向转动，转动过程中各手指两个指节作为一个整体同步转动，转动至大指节与物体发生接触，继而运动受阻停止转动，驱动机构继续驱动小指节绕其与大指节的铰接点相对于大指节继续转动直至小指节也与物体接触并达到驱动机构的负载预设值时，则说明两指节均与物体表面贴合，此时两指节完成对物体表面的包裹，机械手抓持过程结束。

可见，机械手是否抓取物体是由驱动机构负载来判断，即当驱动机构负载达到预设值则说明抓取过程结束。然而，在实际操作过程中发现，仅通过驱动机构负载无法准确判断机械手是否抓持物体，例如，当两个手指的小指节的直接接触相抵后驱动机构的负载也会达到预设值，此时机械手同样会判断抓持成功从而造成误判问题。

有鉴于此，如何避免这种误判问题的发生，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种可辅助现有的驱动扭矩负载判断手指姿态的机械手，以避免姿态误判问题的发生。具体技术方案如下：

本实用新型还提供一种机械手，包括手掌、两个手指及与两个手指对应设置的驱动机构；各手指包括相互铰接的大指节和小指节，所述大指节与所述手掌铰接，各所述驱动机构可驱动对应的所述大指节相对于所述手掌转动并可驱动所述小指节相对于所述大指节转动，其特征在于，所述机械手还包括角度传感器和控制器；

所述角度传感器安装于所述手指，用于检测各大指节关节角α；

所述控制器与所述角度传感器连接，用于根据所述大指节关节角α计算得出小指节关节角β并根据所述大指节关节角α和所述小指节关节角β确定所述手指的姿态。

可选地，所述驱动机构包括原动件、主动杆、第一连杆、第二连杆、滑块和扭簧；所述主动杆、所述第一连杆、所述滑块和所述第二连杆顺次铰接，所述主动杆与所述手掌铰接，所述滑块与所述大指节滑动连接，所述第二连杆与所述小指节铰接，所述扭簧预紧连接所述第二连杆和所述小指节，所述原动件用于驱动所述主动杆相对于手掌转动。

可选地，所述原动件具体为舵机。

可选地，所述大指节和所述小指节的握持部为凹曲面。

可选地，所述大指节和所述小指节的握物部均固设有弹性垫。

可选地，所述弹性垫具体为硅胶垫。

本实用新型实施例提供的机械手可辅助现有的驱动扭矩负载判断手指姿态，以避免姿态误判问题的发生，并对机械手实施准确的位置控制，提高抓取的精确性和可靠性。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供机械手具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提供机械手具体实施例的单侧手指的机构简图；

图3和4分别为图1中所示机械手抓取小型物体时第一阶段和第二阶段时的结构示意图；

图5至7分为为图1中所示机械手抓取大型物体时第一阶段、第二阶段和第三阶段的结构示意图；

图8为图1所示机械手的机构简图。

其中，图1和图2中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系：

1手掌、2大指节、3小指节、4滑块、5扭簧。