機(jī)械手掌2和機(jī)械手臂9運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的各電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，各編碼器4采集各時(shí)間點(diǎn)各電機(jī)3的轉(zhuǎn)子角位移信息并傳遞給控制模塊5，控制模塊5記錄各時(shí)間點(diǎn)各電機(jī)3的轉(zhuǎn)子角位移。工作時(shí)，人手8脫離機(jī)械手，控制模塊5根據(jù)記錄的各時(shí)間點(diǎn)各電機(jī)3的轉(zhuǎn)子角位移信息控制各電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而再現(xiàn)示教時(shí)機(jī)械手指101、機(jī)械手掌2和機(jī)械手臂9的運(yùn)動(dòng)。
[0031]如圖4所示，指套601包括主體結(jié)構(gòu)601a、彈性結(jié)構(gòu)601b、軟體結(jié)構(gòu)601c，主體結(jié)構(gòu)601a為不易變形的硬材料(可用鋼、塑料等)，當(dāng)需要受力時(shí)，指套601的基本結(jié)構(gòu)不變形。這樣指套601不僅可以用來(lái)示教，也可以用來(lái)執(zhí)行夾持等動(dòng)作，由于指套601套在第一人手指節(jié)801a上，可以方便且準(zhǔn)確的表達(dá)第一人手指節(jié)801a的動(dòng)作意圖。這樣直接用機(jī)械指作執(zhí)行結(jié)構(gòu)，示教和再現(xiàn)時(shí)的動(dòng)作幾乎一樣，執(zhí)行效果幾乎一樣。彈性結(jié)構(gòu)601b和主體結(jié)構(gòu)601a固定連接，彈性結(jié)構(gòu)601b為彈性材料(橡膠等)，彈性結(jié)構(gòu)601b用于縮緊人手指，從而保證人手指運(yùn)動(dòng)時(shí)不與指套601脫離。軟體結(jié)構(gòu)601c包裹在主體結(jié)構(gòu)601a外周，軟體結(jié)構(gòu)601c為軟材料(橡膠等)，這樣可以使機(jī)械第一機(jī)械指節(jié)在執(zhí)行夾持、按壓等動(dòng)作時(shí)不會(huì)因?yàn)闃O小的位移偏差，使力過(guò)大或過(guò)小。
[0032]如圖5和圖6所示，指套601和掌套7連接為一體組成手套11，這樣人手8穿戴更方便快捷。
[0033]以上機(jī)械手指的結(jié)構(gòu)，只有第一機(jī)械指節(jié)上固定有指套，因此只能復(fù)制第一人手指節(jié)的動(dòng)作。將指套固定在其它機(jī)械指節(jié)上，機(jī)械手指可以復(fù)制其它人手指節(jié)的動(dòng)作。
[0034]如圖7所示，機(jī)械手指一種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖(省去其它指節(jié)、關(guān)節(jié)處電機(jī)和傳感器等)，包括包括第一到第五五個(gè)機(jī)械指節(jié)101a、101b、101c、101d、101e。第一機(jī)械指節(jié)1la和第二機(jī)械指節(jié)1lb上分別固定有用于套接第一和第二人手指節(jié)的指套601和指套602。這樣機(jī)械手的第一、二機(jī)械指節(jié)101a、101b分別能復(fù)制第一、二人手指節(jié)801a、801b的動(dòng)作。
[0035]如圖8所示，機(jī)械手指一種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖(省去其它指節(jié)、關(guān)節(jié)處電機(jī)和傳感器等)，包括第一到第六六個(gè)機(jī)械指節(jié)101a、101b、101c、101d、1leUOlfo第一、第二、第三機(jī)械指節(jié)101a、101b、101c上分別固定有用于套接第一、第二和第三人手指節(jié)801a、801b、801c的指套601、602、603，第二機(jī)械指節(jié)1lb兩頭關(guān)節(jié)的軸心距離約等于第二人手指節(jié)801b兩頭關(guān)節(jié)的軸心距離。這樣機(jī)械手的第一、二、三機(jī)械指節(jié)101a、101b、101c分別能復(fù)制第一、二、三人手指節(jié)801a、801b、801c的動(dòng)作。
[0036]如圖9所示，機(jī)械手指的一種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖(省去其它指節(jié)、關(guān)節(jié)處電機(jī)和傳感器等)，包括第一和第二兩個(gè)機(jī)械指節(jié)101a、101b，指套601固定在第一機(jī)械指節(jié)1la上用于套接第一人手指節(jié)801a或第二人手指節(jié)801b或第三人手指節(jié)801c。固定在第一機(jī)械指節(jié)上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)1laa呈一定弧度或角度彎向機(jī)械掌心，這樣更利于機(jī)械手執(zhí)行摳、抓等需要多個(gè)指節(jié)向掌心彎曲的動(dòng)作，減少了機(jī)械手指節(jié)不足的缺點(diǎn)。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)示教也能完成敲擊鍵盤(pán)或彈鋼琴等動(dòng)作。同時(shí)手指的數(shù)量也可多可少，不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品可以滿足不同的需求。
[0037]以上所有結(jié)構(gòu)的手指，機(jī)械指節(jié)間、機(jī)械指節(jié)與手掌間、手掌與手臂間、手臂各段間可以組成旋轉(zhuǎn)副也可以固定在一起成一個(gè)零部件，雖然固定在一起會(huì)少了一些自由度，但其也能滿足工業(yè)或生活中的一些需求，比如將機(jī)械手第一和第二機(jī)械指節(jié)固定。因?yàn)榈谝缓偷诙耸种腹?jié)有運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)，也可以只用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手第一和第二機(jī)械指節(jié)，通過(guò)傳動(dòng)比控制第一和第二機(jī)械指節(jié)各自旋轉(zhuǎn)的角度比。
[0038]以上所有結(jié)構(gòu)的手指，可以直接把電機(jī)放在關(guān)節(jié)處驅(qū)動(dòng)直接運(yùn)動(dòng)，也可以通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)使電機(jī)間接驅(qū)動(dòng)各機(jī)械指節(jié)運(yùn)動(dòng)，這樣使手指結(jié)構(gòu)更緊湊。如申請(qǐng)?zhí)枮?01310321326.X的發(fā)明提供一種機(jī)械手指，其至少包括:第一機(jī)械指節(jié)、固接所述第一機(jī)械指節(jié)的第二機(jī)械指節(jié)、及第三機(jī)械指節(jié)，所述第二機(jī)械指節(jié)基于連接第三機(jī)械指節(jié)的第一連動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)自身的曲伸、所述第三機(jī)械指節(jié)基于連接手掌的第二連動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)自身的上抬下壓、并基于自身包含的第三連動(dòng)部件及連接手掌的第四連動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)自身與第二機(jī)械指節(jié)的曲伸，其中，分別與第一連動(dòng)部件、第二連動(dòng)部件、第三連動(dòng)部件及第四連動(dòng)部件連接的電機(jī)設(shè)置在手掌。
[0039]以上所有結(jié)構(gòu)的手指，把編碼器作為位移傳感器，示教時(shí)，可以通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)或直接通過(guò)機(jī)械指節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)采集電機(jī)軸角位移信息，進(jìn)而間接采集每個(gè)機(jī)械指節(jié)的位移信息；也可以把其它種類(lèi)直線或角度位移傳感器設(shè)置在傳動(dòng)系統(tǒng)里，通過(guò)對(duì)某一傳動(dòng)環(huán)節(jié)的直線或角度位移采集，進(jìn)而間接采集每個(gè)機(jī)械指節(jié)的位移?目息O
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械手，包括:至少一個(gè)具有至少一個(gè)機(jī)械指節(jié)的機(jī)械手指、與所述機(jī)械手指連接的機(jī)械手掌、用于直接或間接測(cè)量所述機(jī)械指節(jié)間和/或所述機(jī)械指節(jié)與所述機(jī)械手掌間相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置的位移傳感器、用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械指節(jié)間和/或所述機(jī)械指節(jié)與所述機(jī)械手掌間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力模塊、用于控制所述動(dòng)力模塊運(yùn)動(dòng)的控制模塊； 所述位移傳感器將檢測(cè)的位置信號(hào)傳遞給所述控制模塊； 其特征在于，還包括:設(shè)置在所述機(jī)械指節(jié)上用于將示教指節(jié)和所述機(jī)械指節(jié)連接的指連接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手，其特征在于，所述指連接結(jié)構(gòu)為用于套接示教指節(jié)的指套； 所述指套為套狀結(jié)構(gòu)； 所述指套固定在第一機(jī)械指節(jié)上，或所述指套固定在其它所述機(jī)械指節(jié)上，或多個(gè)所述指套分別固定在不同的所述機(jī)械指節(jié)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手，其特征在于，所述指連接結(jié)構(gòu)還用于動(dòng)作執(zhí)行，其主體結(jié)構(gòu)的材料為受力不易變形的硬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械手，其特征在于，所述指連接結(jié)構(gòu)還包括固定在所述主體結(jié)構(gòu)上的用于縮緊連接示教手指的彈性結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械手，其特征在于，所述指連接結(jié)構(gòu)還包括包裹在所述指連接結(jié)構(gòu)外層的軟體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手，其特征在于，還包括固定在第一機(jī)械指節(jié)上的執(zhí)行結(jié)構(gòu)；所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)呈一定弧度或角度彎向機(jī)械掌心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手，其特征在于，還包括設(shè)置在機(jī)械手掌上用于連接示教手掌的掌連接結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)械手，其特征在于，所述掌連接結(jié)構(gòu)和所述指連接結(jié)構(gòu)連為一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械手，其特征在于，還包括與機(jī)械手掌連接的機(jī)械手臂； 所述機(jī)械手臂包括至少一個(gè)機(jī)械肢節(jié)； 所述位移傳感器還用于直接或間接測(cè)量所述機(jī)械肢節(jié)間和/或所述機(jī)械肢節(jié)與所述機(jī)械手掌間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置； 所述動(dòng)力模塊還用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械肢節(jié)間和/或所述機(jī)械肢節(jié)與所述機(jī)械手掌間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
10.一種具有手指的機(jī)械手的示教再現(xiàn)方法，包括下述步驟: 示教時(shí)，將設(shè)置在機(jī)械指節(jié)上的指連接結(jié)構(gòu)和示教指節(jié)連接； 所述示教指節(jié)通過(guò)所述指連接結(jié)構(gòu)帶動(dòng)所述機(jī)械指節(jié)運(yùn)動(dòng)； 所述位移傳感器直接或間接測(cè)量所述機(jī)械指節(jié)間和/或所述機(jī)械指節(jié)與機(jī)械手掌間相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置信息，并傳給控制模塊，所述控制模塊記錄多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的各位置信息； 再現(xiàn)時(shí)，所述控制模塊根據(jù)記錄的位置信息控制各所述機(jī)械指節(jié)運(yùn)動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)械手，特別是涉及一種具有機(jī)械手指的機(jī)械手。機(jī)械手包括：機(jī)械手指、機(jī)械手掌、位移傳感器、動(dòng)力模塊、控制模塊；還包括：設(shè)置在機(jī)械指節(jié)上用于將示教指節(jié)和機(jī)械指節(jié)連接的指連接結(jié)構(gòu)。這樣示教時(shí)，示教指節(jié)通過(guò)指連接結(jié)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械指節(jié)運(yùn)動(dòng)，使具有機(jī)械手指的機(jī)械手的示教方便準(zhǔn)確。具有手指的機(jī)械手的示教再現(xiàn)方法，包括步驟：示教時(shí)，將設(shè)置在機(jī)械指節(jié)上的指連接結(jié)構(gòu)和示教指節(jié)連接。這種示教再現(xiàn)方法，示教指節(jié)通過(guò)指連接結(jié)構(gòu)帶動(dòng)機(jī)械指節(jié)運(yùn)動(dòng)，使具有機(jī)械手指的機(jī)械手的示教方便準(zhǔn)確。
【IPC分類(lèi)】B25J15-10, B25J9-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104858882
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510216129
【發(fā)明人】袁夢(mèng)杰
【申請(qǐng)人】袁夢(mèng)杰
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月1日