[发明专利]一种灵活型仿生机械手

说明书

本发明提供一种灵活型仿生机械手，包括手掌、与手掌可转动连接的若干根手指和驱动装置；若干根手指之间为并联结构，每根手指由指根单元、若干个指节单元和指尖单元相互通过转动轴串联组成；在每根手指中，所述指根单元与指节单元之间、指节单元之间以及指节单元与指尖单元之间均通过驱动装置驱动，使得指根单元与指节单元之间相互运动、指节单元之间相互运动以及指节单元与指尖单元之间相互运动，实现手指弯曲或伸直。本发明灵活型仿生机械手灵活性强和通用性强，可适用于各种形状物品的夹持，而且可满足较大负载，适用于质量较大物品的搬运场合。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种灵活型仿生机械手。

背景技术

随着机器人技术不断的发展，仿人形机器人不断引起人们的关注及重视，仿人形机器人多应用于工业领域、医疗领域等，其中，仿人形机器人的仿生机械手通常具有能够模拟人的手部动作的手掌结构，模仿人手的运动以实现一些夹持、搬运动作而替代人的工作。

仿生机械手技术在机器人技术领域中占据着重要地位，其中，仿生机械手手掌的形状和结构对于仿生机械手进行稳定抓取具有重要的影响，仿生机械手的手指结构和分布位置决定仿生机械手的工作空间，仿生机械手的手掌形状关系到与物体接触时所形成的接触点分布情况，进而影响到对物体的作用力。

现有技术中的仿生机械手通常具有能够自由弯曲或伸直的四个直指机构和一个独立工作的拇指机构，但是由于受到结构和电气系统方面的制约，存在负载能力差、灵活度不高和控制模式单一等缺点，导致无法适用于质量较大物品的抓取搬运或不规则形状物品的抓取搬运，从而使其应用范围受限，现有的仿生机械手不仅不具有拟人化的特点，而且大大降低通用性和实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种灵活型仿生机械手，该仿生机械手灵活性强和通用性强，可适用于各种形状物品的夹持，而且可满足较大负载，适用于质量较大物品的搬运场合。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种灵活型仿生机械手，其特征在于：包括手掌、与手掌可转动连接的若干根手指和驱动装置；若干根手指之间为并联结构，每根手指由指根单元、若干个指节单元和指尖单元相互通过转动轴串联组成；在每根手指中，所述指根单元与指节单元之间、指节单元之间以及指节单元与指尖单元之间均通过驱动装置驱动，使得指根单元与指节单元之间相互运动、指节单元之间相互运动以及指节单元与指尖单元之间相互运动，实现手指弯曲或伸直。

在上述方案中，本发明的仿生机械手不仅手指可以绕手掌转动，而且手指的组成单元：指根单元、指节单元和指尖单元均可以通过驱动装置单独控制，相对于传统单一控制模式的机械手爪来说，本发明机械手的结构灵活性强，手指每个单元的弯曲度都可以达到，可适用于各种形状物品的夹持，从而提高机械手的通用性。另外，手指之间为并联结构，而且具有多个驱动装置驱动，则可以使得该机械手满足较大负载，适用于质量较大物品的搬运场合。本发明的仿生机械手兼顾了灵活性和负载的两方面性能，可以适用于多种应用范围，不仅具有拟人化的特点，而且大大提高其实用性。

具体地说，每个所述指节单元包括指节外壳；所述指节外壳的一端设置有与相邻指根单元、指节单元或指尖单元连接的孔一，另一端设置有与相邻指根单元、指节单元或指尖单元连接的轴一；所述指节外壳还设置有与驱动装置连接的孔二和孔三。

所述指根单元包括指根外壳；所述指根外壳一端开设有用于与指节单元连接的孔四，以及与驱动装置连接的孔五。

所述指尖单元包括指尖外壳；所述指尖外壳一端开设有用于与指节单元连接的轴四，以及与驱动装置连接的孔六。本发明的指尖单元可以根据需要设计成不同形状以适应不同场合的需求，亦可以承受一定的负载。