CN210061169U - 一种自由度直驱机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械手，具体是一种自由度直驱机械手，包括小臂和手掌板，所述小臂和所述手掌板之间安装有腕部舵机；手掌板前端安装有四个呈并排分布的仿生手指，手掌板的后端安装有拇指，仿生手指是由指节组构成，指节组之间设有指节舵机组，拇指是由拇指节组构成，拇指节组之间设有拇指节舵机组。本实用新型直接控制指节舵机组控制仿生手指摆动，以及控制拇指节舵机组控制拇指摆动，完成各种想要的动作，夹取物体时直接控制各个舵机，仿生拇指与仿生手指直接配合，完成夹取动作；机械手完成16自由度直驱，把手指的动作控制都放在每一个指节上，实现了它的方便控制，并且有能力夹取重物，夹取稳定性高。

Description

一种自由度直驱机械手

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，具体是一种自由度直驱机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

目前，人们对仿人形机器手的开发与研究取得了很大的成功，能满足大多数肢体残疾人士的切实需要，帮助他们完成身体欠缺的功能。

但是现有的机械手都普遍相对复杂，不便于控制，手指支撑力相对较小，只能完成以下简单的拾取动作。

为了解决上述问题，特提出了一种自由度直驱机械手。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自由度直驱机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自由度直驱机械手，包括小臂和手掌板，所述小臂和所述手掌板之间安装有腕部舵机；

所述手掌板前端安装有四个呈并排分布的仿生手指，手掌板的后端安装有拇指，仿生手指是由指节组构成，指节组之间设有指节舵机组，拇指是由拇指节组构成，拇指节组之间设有拇指节舵机组。

进一步的方案：所述手掌板是由前手掌板和后手掌板组成，前手掌板和后手掌板之间安装有旋转舵机，旋转舵机的输出轴上连接有旋转支撑板，旋转支撑板上固定在舵机壳上，舵机壳和腕部舵机固定连接，腕部舵机的输出轴连接在腕部舵机架上，腕部舵机架另一端固定在小臂上。

再进一步的方案：所述前手掌板和后手掌板呈平行分布。

再进一步的方案：所述指节组包括大指节、中指节和小指节；所述指节舵机组包括大指节舵机、中指节舵机和小指节舵机。

再进一步的方案：所述所述大指节舵机固定在手掌板上，大指节舵机的输出轴连接在大指节上，大指节的另一端固定在中指节舵机上，中指节舵机的输出轴连接在中指节上，中指节另一端固定在小指节舵机上，小指节舵机的输出轴连接在小指节上。

再进一步的方案：所述拇指节组包括拇指大指节和拇指小指节；所述拇指节舵机组包括拇指大指节舵机和拇指小指节舵机。

再进一步的方案：所述拇指大指节舵机固定在手掌板上，拇指大指节舵机的输出轴连接在拇指大指节上，拇指大指节另一端固定在拇指小指节舵机上，拇指小指节舵机的输出轴连接在拇指小指节上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型直接控制指节舵机组控制仿生手指摆动，以及控制拇指节舵机组控制拇指摆动，完成各种想要的动作，夹取物体时直接控制各个舵机，仿生拇指与仿生手指直接配合，完成夹取动作；机械手完成16自由度直驱，把手指的动作控制都放在每一个指节上，实现了它的方便控制，并且有能力夹取重物，夹取稳定性高。

附图说明

图1为本实用新型自由度直驱机械手的结构示意图。

图中：1-小臂；2-前手掌板；3-后手掌板；4-腕部舵机架；5-腕部舵机；6-舵机壳；7-旋转支撑板；8-旋转舵机；20-仿生手指；21-大指节舵机；22-大指节；23-中指节舵机；24-中指节；25-小指节舵机；26-小指节；30-拇指；31-拇指大指节舵机；32-拇指大指节；33-拇指小指节舵机；34-拇指小指节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本实用新型实施例为一种自由度直驱机械手，具体如图1所示，包括小臂1和手掌板，所述小臂1和所述手掌板之间安装有腕部舵机5，进而腕部舵机可以控制手掌板活动。

同时，为了可以夹取东西，所述手掌板前端安装有四个呈并排分布的仿生手指20，手掌板的后端安装有拇指30，与此同时，仿生手指20是由指节组构成，指节组之间设有指节舵机组，以及，拇指30是由拇指节组构成，拇指节组之间设有拇指节舵机组。

进而通过外接控制器直接控制指节舵机组控制仿生手指20摆动，以及控制拇指节舵机组控制拇指30摆动，完成各种想要的动作，夹取物体时直接控制各个舵机，仿生拇指30与仿生手指20直接配合，完成夹取动作。机械手完成16自由度直驱，把手指的动作控制都放在每一个指节上，实现了它的方便控制，并且有能力夹取重物。

实施例2

一种自由度直驱机械手，具体如图1所示，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

具体来说，所述手掌板是由前手掌板2和后手掌板3组成，前手掌板2和后手掌板3呈平行分布，前手掌板2和后手掌板3之间安装有旋转舵机8，旋转舵机8的输出轴上连接有旋转支撑板7，旋转支撑板7上固定在舵机壳6上，舵机壳6和腕部舵机5固定连接，腕部舵机5的输出轴连接在腕部舵机架4上，腕部舵机架4另一端固定在小臂1上。

进而实现旋转舵机8控制旋转支撑板7的转动来控制手掌板的转动。

实施例3

一种自由度直驱机械手，具体如图1所示，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

进一步的，所述指节组包括大指节22、中指节24和小指节26；同时，所述指节舵机组包括大指节舵机21、中指节舵机23和小指节舵机25。进而，所述大指节舵机21固定在手掌板上，大指节舵机21的输出轴连接在大指节22上，大指节22的另一端固定在中指节舵机23上，中指节舵机23的输出轴连接在中指节24上，中指节24另一端固定在小指节舵机25上，小指节舵机25的输出轴连接在小指节26上。

故，大指节舵机21控制大指节22的摆动，中指节舵机23控制中指节24的摆动，小指节舵机25控制小指节26的摆动。

实施例4

一种自由度直驱机械手，具体如图1所示，本实用新型实施例是在实施例1的基础上进行的进一步的限定。

进一步的，所述拇指节组包括拇指大指节32和拇指小指节34；同时，所述拇指节舵机组包括拇指大指节舵机31和拇指小指节舵机33。进而，所述拇指大指节舵机31固定在手掌板上，拇指大指节舵机31的输出轴连接在拇指大指节32上，拇指大指节32另一端固定在拇指小指节舵机33上，拇指小指节舵机33的输出轴连接在拇指小指节34上。

故，拇指大指节舵机31控制拇指大指节32的摆动，拇指小指节舵机33控制拇指小指节34的摆动。

需要特变说明的是舵机都是通过现有控制器的电性连接控制的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种自由度直驱机械手，包括小臂(1)和手掌板，其特征在于，所述小臂(1)和所述手掌板之间安装有腕部舵机(5)；

所述手掌板前端安装有四个呈并排分布的仿生手指(20)，手掌板的后端安装有拇指(30)，仿生手指(20)是由指节组构成，指节组之间设有指节舵机组，拇指(30)是由拇指节组构成，拇指节组之间设有拇指节舵机组。

2.根据权利要求1所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述手掌板是由前手掌板(2)和后手掌板(3)组成，前手掌板(2)和后手掌板(3)之间安装有旋转舵机(8)，旋转舵机(8)的输出轴上连接有旋转支撑板(7)，旋转支撑板(7)上固定在舵机壳(6)上，舵机壳(6)和腕部舵机(5)固定连接，腕部舵机(5)的输出轴连接在腕部舵机架(4)上，腕部舵机架(4)另一端固定在小臂(1)上。

3.根据权利要求2所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述前手掌板(2)和后手掌板(3)呈平行分布。

4.根据权利要求1所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述指节组包括大指节(22)、中指节(24)和小指节(26)；所述指节舵机组包括大指节舵机(21)、中指节舵机(23)和小指节舵机(25)。

5.根据权利要求4所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述大指节舵机(21)固定在手掌板上，大指节舵机(21)的输出轴连接在大指节(22)上，大指节(22)的另一端固定在中指节舵机(23)上，中指节舵机(23)的输出轴连接在中指节(24)上，中指节(24)另一端固定在小指节舵机(25)上，小指节舵机(25)的输出轴连接在小指节(26)上。

6.根据权利要求1所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述拇指节组包括拇指大指节(32)和拇指小指节(34)；所述拇指节舵机组包括拇指大指节舵机(31)和拇指小指节舵机(33)。

7.根据权利要求6所述的一种自由度直驱机械手，其特征在于，所述拇指大指节舵机(31)固定在手掌板上，拇指大指节舵机(31)的输出轴连接在拇指大指节(32) 上，拇指大指节(32)另一端固定在拇指小指节舵机(33)上，拇指小指节舵机(33)的输出轴连接在拇指小指节(34)上。

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