[发明专利]一种机械手手指及机械手

说明书

本发明属于工业机械手技术领域，涉及一种机械手手指及机械手，包括依次设置的第一机构、第二机构、第三机构，第一机构和第二机构之间设置有用于连接第一机构和第二机构并改变其相对夹角的第一连接机构，第二机构和第三机构之间设置有用于连接第二机构和第三机构并改变其相对夹角的第二连接机构；被动弹簧机构，设置在第三机构背离第二机构的一端，用于控制机械手手指对物体的接触力。本发明有效增强了机械手在三维空间内的运动能力，可以像人手一样灵活变换抓取方式，对形状不规则物体的适应能力强，此外，由于装置在手指末端安装了被动弹簧机构，通过被动控制降低了机械手对高性能控制算法的需求，实用性强，值得推广。

技术领域

本发明属于工业机械手技术领域，具体涉及一种机械手手指及机械手。

背景技术

随着人工智能技术的发展，机器人开始逐渐代替人类完成复杂、危险的作业任务，这些任务的完成需要机器人在作业过程中对目标物和环境有良好的交互能力。机器人与目标物和环境的交互主要通过末端执行器实现，多指机械手自由度高、灵活性强，作为机器人末端执行器的一种，能胜任多种操作任务，在工业、医疗等领域已经取得了一定的应用。

现有的多指机械手如东京大学研制的三指机械手和Intel中国实验室的EagleShoal机械手通过全驱动手指和可运动的手掌实现抓取姿态变换和稳定抓持，但这类机械手的手掌电机的移动和控制严重受限，其抓取姿态变换通常比较固定，难以像人手一样灵活变换抓取方式，对物体的抓持仍然以规则物体为主，对形状不规则物体的泛化能力有限。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种机械手手指及机械手，以便解决上述提到的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种机械手手指，包括：

依次设置的第一机构、第二机构和第三机构，所述第一机构和第二机构之间设置有用于连接第一机构和第二机构并改变其相对夹角的第一连接机构，所述第二机构和第三机构之间设置有用于连接第二机构和第三机构并改变其相对夹角的第二连接机构；

被动弹簧机构，设置在所述第三机构背离第二机构的一端，用于控制机械手手指对物体的接触力。

优选的，所述第一机构包括第一壳体，所述第一壳体的其中一端均布设置有两个第一端耳。

优选的，所述第一连接机构包括第一驱动电机，所述第一驱动电机设置在所述第一壳体内，所述第一驱动电机的输出轴延伸至所述第一壳体外，位于两个第一端耳之间，所述第一驱动电机的输出轴末端套装固定第一齿轮，所述两个第一端耳之间架设有第一转动轴，所述第一转动轴上套装固定第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第一转动轴与所述第二机构连接，用于带动所述第二机构同步运动。

优选的，所述第二机构包括第二壳体，所述第二壳体的其中一端均布设置有两个第二端耳，另一端固定第一连接件，所述第一连接件与所述第一转动轴套装固定。

优选的，所述第二连接机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机设置在所述第二壳体内，所述第二驱动电机的输出轴延伸至所述第二壳体外，位于两个第二端耳之间，所述第二驱动电机的输出轴末端套装固定第三齿轮，所述两个第二端耳之间架设有第二转动轴，所述第二转动轴上套装固定第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合，所述第二转动轴与所述第三机构连接，用于带动所述第三机构同步运动。

优选的，所述第三机构包括指尖部，所述指尖部的其中一端固定第二连接件，所述第二连接件与所述第二转动轴套装固定。

优选的，所述被动弹簧机构包括固定在所述指尖部上的安装座，所述安装座内设置有弹性件，所述弹性件的一端与所述安装座固定，另一端与端盖固定连接。

一种机械手，包括上述的一种机械手手指。

优选的，包括多个所述机械手手指，多个所述机械手手指均布设置在手掌部上。