多功能智能機械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種多功能智能機械手，尤其是能夠完成復(fù)雜的多種任務(wù)的智能機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，人們開始認(rèn)識到可以利用智能機器人代替人來完成一些復(fù)雜和繁瑣的工作，在工業(yè)上，如汽車制造業(yè)，大型流水線上，智能機器人已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。然而，這些行業(yè)中所用的機器人系統(tǒng)，往往呈現(xiàn)沿流水線上排列，每個環(huán)節(jié)由一個特定工種的機器手進(jìn)行操作，因此，造價昂貴，占地規(guī)模大，對于一些日?；蛐∫?guī)模的應(yīng)用場景，比如，生物醫(yī)學(xué)實驗室的實驗操作應(yīng)用場景，一項實驗或檢驗過程，需要涉及多種工具，操作步驟，物體移動，物體的傾倒，震動等任務(wù)。對于這樣的應(yīng)用場景，大型機械手流水線方式，由于場地空間的限制，以及投入和產(chǎn)出比低等限制，無法實施。
[0003]人類的手，手指靈活精巧可以完成及其復(fù)雜的任務(wù)，人工智能現(xiàn)階段還無法完全制作出來能夠和人手一樣的智能手，因此，完全通過一個機械手來完成人類所要完成的復(fù)雜任務(wù)還無法實現(xiàn)，同時，所有的人類工具都是便于人手使用操作，如家用工具，剪刀，鍋鏟，電吹風(fēng)等，醫(yī)療上的手術(shù)刀，生物實驗室的移液器都是滿足人手方便使用的工具，要想讓智能機器手臂來代替人來完成這樣的工作，就需要人手一樣靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計，但是現(xiàn)有技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到，只能應(yīng)付簡單特定的一種工作，對于復(fù)雜的多工序的任務(wù)和多種工具的使用，就無能為力了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服這種空間限制和最大效率利用資源，為了克服現(xiàn)有機械手的局限性，以及規(guī)避現(xiàn)有制作仿生手的技術(shù)難題，本發(fā)明提供一種機械手，可以有效使用人類常用工具或完成人手的多種動作和復(fù)雜任務(wù)，實現(xiàn)人類手相當(dāng)?shù)墓δ堋?br>[0005]本發(fā)明采用的解決方案是:該智能機械手由手和手臂采用分體設(shè)計構(gòu)成，不同工具或任務(wù)采用對應(yīng)的手來完成，手臂具有空間位置定位功能和與手進(jìn)行連接的連接結(jié)構(gòu)，根據(jù)要完成的任務(wù)和動作，可自動完成相應(yīng)的手的更換。手臂和手連接和斷開能夠精確、牢固，高效的完成，根據(jù)工具特點，包括結(jié)構(gòu)，運動等特點，采用針對性的手結(jié)構(gòu)的特殊的設(shè)計，可以有適應(yīng)工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時，也有完成特定任務(wù)動作的電器控制部分，如定位，定量。針對一個特殊應(yīng)用場景就可以有相應(yīng)的手組合，機械手可以通過切換手完成一整套復(fù)雜的工作任務(wù)，達(dá)到相當(dāng)于人手的工作能力。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，一個機械手臂可以完成多種任務(wù)，使智能機器人手臂設(shè)計更簡單，實用性更強，完成更復(fù)雜的工作。
[0007]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0008]圖1是用于生物醫(yī)學(xué)實驗室應(yīng)用場景中，完成利用移液器對離心管進(jìn)行移液工作和對離心管位置進(jìn)行移動的智能機械手原理圖。
[0009]圖1中機械臂(1)為三維電動機械臂，具有空間位置移動功能和能夠和移液手(2)和離心管夾持手(3)連接的吻合部件公頭(7)，用于機械臂和手連接的母頭為移液手
(2)的(10)和夾持手(11)。移液手(2)的功能部件為移液量控制電器部件(8)，可以完成對移液器的固定，定量吸取液體和排除液體;夾持手(3)的功能部件為移液量控制電器部件
(9)，可以完成對離心管的夾持和釋放；當(dāng)要移液的時候，機械臂移動到移液手(2)位置，并將其公頭對準(zhǔn)母頭進(jìn)行對接，然后通機械臂移動，實現(xiàn)移液手(2)所控制移液器從選定的離心管中吸取或注入液體，注入的液體量由移液手(2)上的移液量控制電器部件移液量控制電器部件(8)控制實現(xiàn)；當(dāng)要轉(zhuǎn)移離心管的時候，機械臂釋放移液手(3)，對接夾持手(3)，然后通過機械臂(1)移動，將夾持部件夾口(12)移動到離心管適于夾持的頸部(13)，然后，夾持手(3)上的夾口寬度控制結(jié)構(gòu)(9)縮小夾口，實現(xiàn)對離心管的夾持，然后通過機械臂的位移功能，將夾住的離心管提起和移動到指定位置。
【主權(quán)項】
1.一種智能機械手，手和手臂采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，手和手臂之間通過連接結(jié)構(gòu)，進(jìn)行連接或分離，機械手臂可以根據(jù)要完成的任務(wù)或動作，自動選擇并連接能夠承擔(dān)該任務(wù)或動作的手。2.具有空間位置定位功能和與手進(jìn)行連接的連接結(jié)構(gòu);而手具有特定的功能和與手臂連接的連接結(jié)構(gòu)。3.能夠自動完成與手的連接和斷開ο4.通過更換或交替使用多種手來完成一整套復(fù)雜的工作流程和任務(wù)。
【專利摘要】一種多功能智能機械手，該智能機械手由手和手臂采用分體設(shè)計構(gòu)成，不同工具或任務(wù)采用對應(yīng)的手來完成，手臂根據(jù)要完成的任務(wù)和動作，自動完成相應(yīng)的手的更換。手臂和手連接和斷開能夠精確、牢固，高效的完成。根據(jù)工具特點，包括結(jié)構(gòu)，運動等特點，采用針對性的手的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有適應(yīng)工具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時，也可以有完成特定任務(wù)動作的電器控制設(shè)計，如定位，定量，擠壓，提，按等人類手的功能。針對一個特殊應(yīng)用場景就可以有相應(yīng)的手組合，機械手可以通過切換手完成一整套復(fù)雜的工作任務(wù)，達(dá)到相當(dāng)于人手的工作能力。
【IPC分類】B25J9/00
【公開號】CN105459094
【申請?zhí)枴緾N201610026856
【發(fā)明人】楊福輝
【申請人】楊福輝
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月18日