[实用新型]一种机械手

说明书

本实用新型属于机器人技术领域，具体公开了一种机械手，包括关节组件、定型组件和驱动组件，关节组件包括多个依次铰接的关节，定型组件包括弹性的定型条，定型条依次穿插于各个关节上并使机械手维持预设形态，驱动组件包括依次穿插于各个关节上的动力绳，动力绳一端固定配合于关节组件最外端的关节上，每相邻两个关节之间均具有避让间隙，拉动动力绳可使关节绕铰接点转动至避让间隙内。本机械手通过改变动力绳的长度，从而改变机械手关节的夹角，使机械手可弯曲为不同弧度的弧形状，整体结构简单，操作方便，控制容易，动作灵活，环境适应能力强。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种机械手。

背景技术

区别于传统的关节串联型机械臂，柔性机械臂具有灵活度高、避障能力强等优点，在狭小空间和复杂环境中运动和操作能力强，在航空航天制造、大型装备检测维护等领域具有重要的应用价值。

现有的柔性机械臂为了提升其运动的精度，通常需要在每个关节上加装驱动结构，其虽可以提高整臂的冗余度，但相应的也会增加驱动电机数目，导致柔性臂的控制难度、重量及成本的增加，不适用于一些只需简单操作的环境下使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便、控制容易、动作灵活的机械手。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种机械手，包括关节组件、定型组件和驱动组件，关节组件包括多个依次铰接的关节，定型组件包括弹性的定型条，定型条依次穿插于各个关节上并使机械手维持预设形态，驱动组件包括依次穿插于各个关节上的动力绳，动力绳一端固定配合于关节组件最外端的关节上，每相邻两个关节之间均具有避让间隙，拉动动力绳可使关节绕铰接点转动至避让间隙内。

基于上述方案，本机械手使用之前在定型条的作用下维持预设的形态，例如直线型、弧线型等，机械手在外力的作用下产生变形后会使定型条弹性变形并累积弹性势能，当外力撤离后定型条会在弹性势能的作用下弹性恢复，进而使机械手恢复至初始预设形态。

操作时，通过外力拉动动力绳的自由端，由于动力绳另一端固定配合在最外端的关节上，所以拉动动力绳时可以使关节组件整体变形，具体表现为，由动力绳固定端至自由端方向各关节均绕铰接点转动至避让间隙内，使机械手整体弯曲，当相邻两个关节相抵时机械手则已弯曲至极限位置。松开动力绳后机械手则会在定型条的作用下恢复至初始形态。

本机械手通过改变动力绳的长度，从而改变机械手关节的夹角，使机械手可弯曲为不同弧度的弧形状，使其可用于对不同直径大小的管件、杆件等进行环抱，将其应用于管廊机器人中再辅以行走轮，使管廊机器人可以环抱着管件、杆件等爬行。而且可以根据使用情况增加或减少机械手关节来适应不同的使用场景，整体结构简单，操作方便，控制容易，动作灵活，环境适应能力强。

优选地，每个关节均包括机体以及设置于机体上的连接部，连接部包括设于机体两侧的两个第一耳板和两个第二耳板，两个第一耳板内侧之间的距离大于或等于两个第二耳板外侧之间的距离，第一耳板和第二耳板上均设有销孔。相邻关节装配时，将一个关节的两个第二耳板插入另一个关节的两个第一耳板之间，然后再将连接销插入各耳板的销孔中完成装配，此种装配方式简单，连接稳定。

优选地，每个关节上均设有行走部，行走部包括可转动的连接于机体底部的滚珠。滚珠作为关节的行走轮，其可以360度转动，使机械手在管件上不仅能够轴向移动，还可以绕管件转动，具有多方向运动能力。

优选地，机体底部开设有球状的容纳槽，滚珠上部位于容纳槽中，机体底部还固定连接有限位板，限位板上开设有与容纳槽正对的圆形孔，滚珠下部穿过圆形孔且圆形孔的直径小于滚珠的直径。如此安装滚珠，可以使滚珠滚动时的稳定性好，且便于拆卸更换。