[发明专利]机械手指和机械手

说明书

本发明提供了一种机械手指和机械手，涉及机械手技术领域，以解决现有机械指力感知能力不足、轨迹不确定、驱动传递效率低、不利于进行精细而复杂的操作的技术问题。该机械手指包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个机械指节连接在手指座和机械指尖之间；还包括驱动装置，驱动装置的输出端连接至机械指节和机械指尖，用于驱动机械指节和机械指尖运动。本发明不仅使机械手指具有多方向、多维度的精确力/力矩感知，而且使机械手指的驱动传递更及时，运动轨迹更精确，使机械手能够在复杂工况下进行精细而复杂的操作。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，尤其涉及一种机械手指和机械手。

背景技术

随着工业化的发展，多指机械手作为操作机器人与外部环境的交互工具，得到了大力的发展。多指机械手与人手结构相仿，在工业环境下，它可代替人进行重复性工作以实现生产的机械化和自动化，能在危险环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于自动化生产制造、电子、汽车及电力等领域。

现阶段的多指机械手指，大都采用欠驱动的驱动形式，欠驱动系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统。驱动电机布置于灵巧机械手底座内，指节通过滚轮及驱动绳进行驱动。

这种多指机械手指，指尖轨迹具有不确定性、驱动传递效率低，并且机械手结构庞大，不利于机械手进行精细而复杂的操作。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种机械手指和机械手，不仅能够使机械手指具有多方向、多维度的力感知和力矩感知，还能使机械手指进行复杂和精细的操作。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种机械手指，包括手指座、至少一个机械指节以及机械指尖，至少一个机械指节连接在手指座和机械指尖之间。

还包括驱动装置，驱动装置的输出端连接至机械指节和机械指尖，用于驱动机械指节和机械指尖运动。

在上述的机械手指中，可选的是，驱动装置包括第一驱动件和第二驱动件。

第一驱动件位于手指座中，第一驱动件的输出端连接至与手指座连接的机械指节；第二驱动件位于机械指节中，第二驱动件的输出端连接至与机械指节连接的机械指尖。

在上述的机械手指中，可选的是，机械指节有多个，多个机械指节包括与机械指尖连接的第一机械指节和多个第二机械指节，多个第二机械指节依次首尾连接在第一机械指节和手指座之间。

驱动装置包括第三驱动件，每个第二机械指节中均设置有第三驱动件，第三驱动件的输出端连接至与该第二机械指节连接的下一个第二机械指节。

在上述的机械手指中，可选的是，手指座和第二机械指节，相邻的第二机械指节，第二机械指节和第一机械指节以及第一机械指节和机械指尖均转动连接。

在上述的机械手指中，可选的是，手指座和第二机械指节的连接处，相邻的第二机械指节的连接处以及第二机械指节和第一机械指节的连接处均设置有第一转动连接件。

第一转动连接件具有第一转动轴，第一转动连接件沿第一转动轴的第一方向和第二方向转动，第一方向和第二方向分别为第一转动轴的周向上的两个相反的方向。

第一转动连接件沿第一方向转动的角度范围，以及第一转动连接件沿第二方向转动的角度范围均为0-90°。

在上述的机械手指中，可选的是，第一机械指节和机械指尖的连接处设置有第二转动连接件，第二转动连接件具有第二转动轴，第二转动连接件沿第二转动轴的第三方向和第四方向转动，第三方向和第四方向分别为第二转动轴的周向上的两个相反的方向。

第二转动连接件沿第三方向转动的角度范围为0-90°，第二转动连接件沿第四方向转动的角度范围为0-45°。