[发明专利]遥操作机械手及遥操作设备

说明书

本发明公开一种遥操作机械手及遥操作设备，该遥操作机械手包括：至少三个关节，每个关节至少具有一个旋转自由度；若干电机，每个关节均连接有一电机；若干减速组件，每个关节和与其连接的电机之间均设有一减速组件；以及，转动参数检测单元，设置于每个电机和/或每个关节。本发明的遥操作机械手，与常见的四轴、六轴等类型的机械手，结构差异较小，因此与从机械手的坐标转换简单，使从机械手能够更好地模拟主机械手的实际位姿，适用性更强。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种遥操作机械手及遥操作设备。

背景技术

遥操作机器人作为机器人的一个重要分支，一直受到许多研究机构和研究人员的关注和重视。遥操作机器人是指在人的操纵下能在人难以接近的环境中完成复杂操作的一种远距离操作机器人，其主要应用于医疗、救援等领域。

遥操作机器人包括主机械手和从机械手，操纵者可通过手动操控主机械手，以使从机械手运动进行任务操作。目前，市面上的遥操作主机械手主要是用于临床医疗远程操作，其所用于控制的从机械手一般为医疗器械，针对性较强，故而结构特殊，与其他领域常用的一些机械手，比如四轴或六轴机械臂、协作机器人等类型的结构差异较大。常见的四轴或六轴等类型的机械臂，具有至少三个关节，每个关节依次串联，并具有一个旋转自由度，每个关节由独立的电机驱动，末端关节上连接执行器，执行器随各关节的运动实现移动。

比如申请号为CN201510033110.2的中国专利所公开的一种可切换式的七自由度力反馈遥操作手（参照说明书附图中图1），它包括三角形基座、设置在基座上的并联机构、作为末端关节和执行器的夹持机构、连接夹持机构与并联机构的串联机构；其中，并联机构具有并联设置的三组连杆，每组连杆由一组钢丝轮驱动机构驱动。这种结构的机械手主要作为微创手术机器人的通用主操作手，可以实施各种复杂操作，但不适用于工业等其他领域的常用机械手类型。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种遥操作机械手，旨在解决目前遥操作主机械手不适用于常见类型机械手的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种遥操作机械手，该遥操作机械手包括：

至少三个关节，每个关节至少具有一个旋转自由度；

若干电机，每个关节均连接有一电机；

若干减速组件，每个关节和与其连接的电机之间均设有一减速组件；以及，

转动参数检测单元，设置于每个电机和/或每个关节。

其中，遥操作机械手还包括固定座；

至少三个关节包括转台关节，转台关节包括转台转轴和转动盘，转动盘设置于固定座的上方，转台转轴竖直设置于固定座与转动盘之间，转动盘可通过转台转轴与固定座转动连接。

其中，若干电机包括转台电机，转台电机水平设置于固定座，

若干减速组件包括转台减速组件，转台电机的输出轴通过转台减速组件连接转台转轴。

其中，转台减速组件包括转台第一传动轮和转台第二传动轮，转台第一传动轮同轴设置在转台电机的输出轴上，转台第二传动轮水平设置于固定座并与固定座转动连接。

其中，转台第一传动轮与转台第二传动轮组合为锥齿轮副。

其中，转台减速组件还包括转台第三传动轮和转台第四传动轮，转台第三传动轮与转台第二传动轮同轴固定，转台第四传动轮与转台转轴同轴固定。

其中，转台第三传动轮与转台第四传动轮之间通过第一刚性绳进行传动。

其中，转台第一传动轮与转台第二传动轮的减速比为1.5:1 ~ 3:1；

转台第三传动轮与转台第四传动轮的减速比为5:1 ~ 10:1。