[发明专利]可伸缩电驱动机械手

说明书

本发明公开了一种可伸缩电驱动机械手，用于解决现有机械手实用性差的技术问题。技术方案是包括行星滚柱丝杠、机电作动器、传感器、手指及手掌。行星滚柱丝杠是机电作动器中将丝杠的旋转运动转换为螺母直线运动的执行机构，机电作动器作为推动单元实现机械手精确抓握重载物体的能力，手臂处的机电作动器实现整个机械手的伸缩，手指及手掌处的机电作动器作为控制三个指节的驱动部件，通过配合指节处的传感器来控制机电作动器的伸缩，实现手掌的伸缩和手指的弯曲，达到抓取重载物体的功能，提高了手指的灵活度，实现了手指对任意物体的包络，利于提高机械手对重载物体抓握的能力，实用性好。

技术领域

本发明涉及一种机械手，特别是涉及一种可伸缩电驱动机械手。

背景技术

文献“申请公布号是CN101058184A的中国发明专利”公开了一种具有前驱动自适应机构的拟人机械手，该机械手包括手指结构中的弹性杆机构和指尖的差动机构，通过齿轮齿条将驱动电机输出的旋转运动转换为直线运动，通过被动齿条的前后运动带动手指完成抓握动作，该机械手手指结构简单，无法承受重载物体，噪音大，存在灵活度不高，可靠性不高的问题，而且现有机械手抓力不足，无法抓持重物。

发明内容

为了克服现有机械手实用性差的不足，本发明提供一种可伸缩电驱动机械手。该机械手包括行星滚柱丝杠、机电作动器、传感器、手指及手掌。行星滚柱丝杠是机电作动器中将丝杠的旋转运动转换为螺母直线运动的执行机构，机电作动器作为推动单元实现机械手精确抓握重载物体的能力，手臂处的机电作动器实现整个机械手的伸缩，手指及手掌处的机电作动器作为控制三个指节的驱动部件，通过配合指节处的传感器来控制机电作动器的伸缩，实现手掌的伸缩和手指的弯曲，达到抓取重载物体的功能，提高了手指的灵活度，实现了手指对任意物体的包络，利于提高机械手对重载物体抓握的能力，实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可伸缩电驱动机械手，其特点是包括手掌机电作动器1、手掌2、拇指电机3、拇指近指节4、拇指中指节5、拇指远指节6、拇指机电作动器7、近指节机电作动器11、近指节推杆12、推杆螺栓13、手掌螺栓14、手指近指节15、手指中指节16、手指远指节17、负载螺栓22、拇指跟关节轴26、手指螺栓27、近指节机电作动器螺栓28、近指节连接件29、第一轴30、中指节摇臂31、中指节机电作动器32、远指节机电作动器33、螺钉34、轴承35、第二轴36、端盖37、第三轴38、第四轴39、第五轴40和第六轴41。手掌机电作动器1通过负载螺栓22与手掌2连接，拇指电机3固连在手掌2靠近拇指处，拇指电机3将扭矩输出给拇指跟关节轴26，拇指近指节4与拇指跟关节轴26过盈配合随拇指跟关节轴26的转动而转动，近指节机电作动器11通过近指节机电作动器螺栓28固定在手掌2上，手指的近指节连接件29通过手掌螺栓14固定在手掌2上，近指节机电作动器11通过手指螺栓27与近指节推杆12相连。中指节摇臂31的一端通过第三轴38与近指节推杆12固连，并通过推杆螺栓13紧固，中指节摇臂31的另一端通过第四轴39与中指节机电作动器32固连，中指节摇臂31中间部分与第一轴30间隙配合，并能绕第一轴30转动。中指节机电作动器32通过第五轴40与远指节机电作动器33间隙配合，远指节机电作动器33通过第六轴41与手指远指节17固连，手指远指节17和手指中指节16间隙配合，均可绕第二轴36通过轴承35自由旋转，手指中指节16与端盖37通过螺钉34连接在一起。手掌机电作动器1控制手指近指节15旋转，中指节机电作动器32和远指节机电作动器33控制手指中指节16和手指远指节17弯曲，拇指电机3和拇指机电作动器7分别控制拇指的旋转和弯曲。拇指中指节5和拇指远指节6能够弯曲，拇指近指节4固定，但能绕拇指跟关节轴26旋转，拇指远指节6采用拇指机电作动器7驱动。

采用仿人手设计，共有三个手指，每个手指各有三个关节自由度。其中食指和中指结构相同。