[发明专利]机器手

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器手。

背景技术

机器人灵巧手是机器人手臂的多自由度末端执行器，也是机器人手臂实现各种功能性操作的关键部件。在设计制造机器人灵巧手的时候通常有几点考虑：

重量：灵巧手自重越小，在相同机械臂末端则可抓取更大的负载；

结构简化：结构越简单则工作越可靠，故障率低，制造成本也越低；

驱动单元：以尽量少的驱动单元满足设计需求，因为驱动单元(如电机等)通常占据了灵巧手成本的大部分。

现有技术中的机器手包括根指、可转动连接在所述根指上的腹指以及可转动连接在所述腹指上的尖指、用于驱动腹指以及尖指转动的驱动机构。

上述的机器手在进行抓取动作时，腹指以及尖指同时向抓取对象转动，而真实的手的抓取动作是腹指首先想抓取对象转动，当腹指碰到抓取对象后，尖指再朝抓取对象转动，从而完成抓取。

因此，现有技术中的机器手模仿真实手的抓取动作的仿真效果差，抓取物体的效果不好。

发明内容

针对现有技术中上述技术问题，本发明的实施例提供了一种机器手。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种机器手，包括根指、可转动地连接在所述根指上的腹指、可转动地连接在所述腹指上的尖指以及动力机构，所述机器手还包括差动机构，所述差动机构与所述动力机构连接以使：当所述腹指被抓取对象限制转动时，所述动力机构驱动所述尖指相对所述腹指向所述抓取对象转动，而当所述腹指未被抓取对象限制时，所述动力机构驱动所述腹指转动。

优选地，所述差动机构包括第一阻尼器和第二阻尼器；所述第一阻尼器设置于所述腹指与所述根指的连接处；所述第二阻尼器设置于所述腹指与所述尖指的连接处，以当所述动机机构为所述腹指与所述尖指提供扭矩时，所述尖指相对所述腹指转动。

优选地，所述差动机构用于使：当所述腹指未被所述抓取对象限制时，所述腹指与所述尖指相对静止。

优选地，所述差动机构包括主差动轮和从差动轮，所述主差动轮用于驱动所述从差动轮，所述从差动轮用于驱动所述尖指相对所述腹指转动；当所述腹指被抓取对象限制转动时，所述动力机构驱动所述主差动轮相对所述腹指转动，以使所述主差动轮驱动所述从差动轮带动所述尖指转动；当所述腹指未被抓取对象限制时，所述动力机构驱动所述主差动轮与所述腹指同步转动，以使所述主差动轮与所述从差动轮相对静止。

优选地，所述机器手还包括扭簧，所述扭簧用于在所述腹指与所述主差动轮相对转动时积蓄弹性势能，并利用所积蓄的弹性势能为所述腹指施加扭力以当所述尖指转动时，所述腹指紧抵所述抓取对象。

优选地，所述机器手还包括由所述动力机构驱动的第一转轴，所述第一转轴同时穿设所述腹指、所述主差动轮以及所述根指；其中：

所述主差动轮与所述第一转轴始终同步转动；所述腹指与所述第一转轴之间具有在两者相对转动方向上的阻尼。

优选地，所述腹指与所述第一转轴之间设置有阻尼套。

优选地，所述动力机构包括致动器以及第一齿轮，所述第一齿轮套设在所述第一转轴上并与所述第一转轴固定连接，所述第一齿轮以及所述主差动轮位于所述腹指的两侧；其中：

所述腹指开设有弧形的长孔，所述第一齿轮与所述主差动轮之间连接有第一同步栓，所述第一同步栓穿设所述长孔。

优选地，所述机器手还包括第二转轴，所述第二转轴同时穿设所述腹指、所述尖指以及所述从差动轮；所述尖指与所述从差动轮之间连接有第二同步栓，以使所述尖指与所述从差动轮同步转动。

优选地，所述致动器为伺服电机，所述伺服电机通过第二齿轮驱动所述第一齿轮。

优选地，所述主差动轮为主差动齿轮，所述从差动轮为从差动齿轮；所述主差动齿轮与所述从差动齿轮直接或者间接啮合传动。

优选地，所述主差动轮为主差动带轮，所述从差动轮为从差动带轮；主差动带轮与从差动带轮通过带传动。

与现有技术相比，本发明的机器手的有益效果是：本发明利用差动机构使得腹指和尖指能够产生差动，从而能够更好的模拟真实手在抓取物体时的动作，相比于现有技术中的机器手在进行抓取动作时，腹指以及尖指同时向抓取对象转动的抓取方式，本发明的机器手更加符合人体工程学。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的机器手的第一个视角的立体结构示意图。