所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人手技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于萬向關(guān)節(jié)的機器人手。

背景技術(shù)：

目前所使用的機器人手具有拿捏東西、加工零件的功能，但是這些功能往往分散在不同種類的機器人手上，所以現(xiàn)有的機器人手功能單一，如果購買一種機器人手實現(xiàn)多個功能，是非常不容易實現(xiàn)的，所以如果需要多個功能的機器人手就需要購買不同種類的機器人手，而單臺機器人的價格又會很高，所以就需要一種功能多的機器人手。

本發(fā)明設(shè)計一種基于萬向關(guān)節(jié)的機器人手解決如上問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種基于萬向關(guān)節(jié)的機器人手，它是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種基于萬向關(guān)節(jié)的機器人手，其特征在于：它包括手掌、手指控制機構(gòu)，其中手指控制機構(gòu)安裝在機器人機身上。

上述手掌包括掌殼、手指單元，其中五個手指單元安裝在掌殼上。

上述手指單元包括上節(jié)手指、手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)、中節(jié)手指、手指萬向關(guān)節(jié)、下節(jié)手指，其中下節(jié)手指通過手指萬向關(guān)節(jié)安裝在手掌上；中節(jié)手指通過手指萬向關(guān)節(jié)安裝在下手指一端；上節(jié)手指通過手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)安裝在中節(jié)手指一端；

上述手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)為圓柱鉸鏈，圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧。

上述手指萬向關(guān)節(jié)包括第三液壓管、第四液壓管、第五液壓管、第六液壓管、第七液壓管、第八液壓管、連接環(huán)、掌殼、方形導(dǎo)塊、第一推板、第一彈簧、球形塊、驅(qū)動手指軸、第二彈簧、推桿、第一油道、第一油口、第一球面、圓柱導(dǎo)塊、第二油口、第二油道、第三油道、第四油道、第二球面、導(dǎo)條、滑槽、第一油腔、第一球形孔、第三球面、環(huán)槽、第二球形孔、導(dǎo)槽、圓柱孔、凸塊、第四球面、球形腔、第五球面、第二油腔、第六球面、圓柱面、第二推板、第五油道、第六油道、第七油道、第八油道、第九油道、第十油道，其中連接環(huán)安裝在掌殼上；外殼端面安裝在連接圓環(huán)的端面上；外殼的端面上開有第二球形孔；第二球形孔的球面上開有球形腔；球形腔上的第三球面上開有環(huán)槽；第三球面上沿外殼徑形方向開有圓柱孔，圓柱孔的內(nèi)圓面上對稱的開有兩個導(dǎo)槽；凸塊凸面端為第五球面，非凸面端為第四球面；凸塊端面上開有第一球形孔；第一球形孔的球面上沿徑向開有第一油腔與第二油腔，且第一油腔與第二油腔相互垂直；第一油腔與第二油腔上靠近第五球面的面的頂端上均開有第六球面；兩個第六球面上均開有滑槽；方形導(dǎo)塊安裝在第五球面上；凸塊通過方形導(dǎo)塊與外殼上環(huán)槽配合安裝在外殼上，且凸塊上的第五球面與外殼上的第三球面配合；球形塊通過其上球面與第二球形孔的配合安裝在外殼上，且穿過第一球形孔；第一推板與第二推板的兩側(cè)面上均開有圓柱面；第一推板與第二推板的頂面上均開有第一球面，且第一球面與第五球面相配合；第一推板與第二推板內(nèi)部均開有第一油道和第二油道，且第一推板與第二推板一側(cè)面上均開有第一油口，另一側(cè)面上均開有第二油口；第一油口與第一油道配合，第二油口與第二油道配合；兩個圓柱導(dǎo)塊分別安裝在第一推板與第二推板上的第一球面中心位置；第一推板與第二推板安裝在球形塊的球面上，且第一推板上的圓柱面與第一油腔兩側(cè)面配合；第二推板上的圓柱面與第二油腔兩側(cè)面配合；圓柱導(dǎo)塊與滑槽配合；兩個第一彈簧對稱的安裝在第一推板兩側(cè)，兩個第一彈簧的另一端均分別安裝在第一油腔兩端端面上；球形塊的端面上開有第三油道、第四油道、第五油道、第六油道，第三油道與第一推板上的第一油道配合；第四油道與第一推板上的第二油道配合；第五油道與第二推板上的第一油道配合；第六油道與第二推板上的第二油道配合；第三油道與第一推板上第一油道通過球形塊上所開的第七油道相通；第四油道與第一推板上第二油道通過球形塊上所開的第八油道相通；第五油道與第二推板上第一油道通過球形塊上所開的第九油道相通；第六油道與第二推板上第二油道通過球形塊上所開的第十油道相通；驅(qū)動手指軸安裝在球形塊遠離開第三油道的端面上；推桿一端開有第二內(nèi)球面；兩個導(dǎo)條對稱的安裝在推桿的外圓面上；推桿通過導(dǎo)條與外殼上的導(dǎo)槽配合安裝在外殼上，且推桿上的第二內(nèi)球面與凸塊上的第四球面相配合，導(dǎo)條與外殼上的球形腔兩側(cè)面配合；第二彈簧位于圓柱孔內(nèi)，一端安裝在圓柱孔底面上，另一端安裝在推桿端面；第三液壓管與第四液壓管均穿過外殼安裝在球形腔的側(cè)面上，且第三液壓管與第四液壓管分別位于推桿兩側(cè)；第五液壓管穿過車身安裝在球形塊端面上，且與第六油道相配合；第六液壓管穿過車身安裝在球形塊端面上，且與第五油道相配合；第七液壓管穿過車身安裝在球形塊端面上，且與第三油道相配合；第八液壓管穿過車身安裝在球形塊端面上，且與第四油道相配合；第三液壓管和第四液壓管與驅(qū)動裝置上的液壓口通過軟管連接；第五液壓管、第六液壓管、第七液壓管、第八液壓管與驅(qū)動裝置上的液壓口通過軟管連接。

上述手指控制機構(gòu)包括開關(guān)圓板、支撐圓環(huán)、第一液壓管、第二液壓管、t形槽、開關(guān)塊、壓塊、短導(dǎo)條、第一倒角、通槽、第二倒角，其中電機外殼端面上周向均勻的開有二十三個t形槽，且二十三個t形槽均不開出電機殼的另一端；二十三個t形槽上安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一個，開關(guān)塊端面上開有兩個第一倒角，且兩個第一倒角位于開關(guān)塊的兩側(cè)；開關(guān)塊的側(cè)面上開有通槽；兩個短導(dǎo)條對稱的安裝在開關(guān)塊的兩側(cè)；開關(guān)塊通過短導(dǎo)條與t形槽的配合安裝在電機殼上，第三彈簧位于t形槽內(nèi)，一端安裝在t形槽端面上，另一端安裝在開關(guān)塊上；伸縮桿位于彈簧內(nèi)，一端安裝在t形槽內(nèi)，另一端安裝在開關(guān)塊上；第一液壓管位于開關(guān)板的下側(cè)；第二液壓管位于通槽的上側(cè)；開關(guān)圓板安裝在電機軸端面上；兩個壓塊的下端面上均開有第二倒角；兩個壓塊上端面安裝在開關(guān)圓板的下端面，其中一個壓塊與一個開關(guān)塊配合，另一個開關(guān)塊與該開關(guān)塊成一百七十二度夾角；兩個支撐圓環(huán)安裝在電機殼的外圓面上，且其中一個支撐圓環(huán)與第一液壓管配合，另一個支撐圓環(huán)與第二液壓管配合。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述第二彈簧為壓縮彈簧。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述作為上述兩個第一彈簧對稱的安裝在第一推板的兩側(cè)的替換方案，四個第一彈簧兩兩一組對稱的安裝在第一推板兩側(cè)。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧為拉伸彈簧。

相對于傳統(tǒng)的機器人手技術(shù)，本發(fā)明中的機器人手具有抓取物體、對物體鉆孔的功能；本發(fā)明中的手指萬向關(guān)節(jié)的作用是驅(qū)動手指單元向任意一個方向運動，達到抓取物體的功能；同時又可以驅(qū)動手指單元旋轉(zhuǎn)，達到對零件鉆孔的功能；下節(jié)手指通過手指萬向關(guān)節(jié)安裝在手掌上的作用是，可以使手指萬向關(guān)節(jié)帶動下節(jié)手指向任意方向運動；同時又可以圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；中節(jié)手指通過手指萬向關(guān)節(jié)安裝在下手指一端；可以使手指萬向關(guān)節(jié)帶動中節(jié)手指向任意方向運動；同時又可以圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；上節(jié)手指通過手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)安裝在中節(jié)手指一端；手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)的作用是，保持上節(jié)手指與中節(jié)手指保持一定的角度，方便機器人手抓取物體；本發(fā)明中的五個手指單元的作用是，在手指控制機構(gòu)的作用下，五個手指單元共同作用來抓取物體；單個手指單元又可以對特定的物體進行鉆孔加工。上述手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)為圓柱鉸鏈，圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧；復(fù)位彈簧的作用是維持上節(jié)手指與下節(jié)手指有一定的角度，方便機器人手抓取和穩(wěn)定物體。

本發(fā)明中連接下節(jié)手指與中節(jié)手指、下節(jié)手指與手掌的手指萬向關(guān)節(jié)的作用是，當手指單元需要抓取物體時，手指萬向關(guān)節(jié)可以驅(qū)動手指單元轉(zhuǎn)過一定角度，從而達到抓取物體的要求，其中通過連接環(huán)安裝在掌殼上的外殼端面上開第二球形孔的作用是支撐球形塊，同時可以使支撐塊向各個方向旋轉(zhuǎn)；外殼上開球形腔的作用時，與球形塊、推桿、凸塊共同構(gòu)成一個密閉的腔；球形腔上開環(huán)槽的目的是與安裝在凸塊上的方形導(dǎo)塊配合，限轉(zhuǎn)凸塊運動，使凸塊只圍繞外殼軸線運動；通過導(dǎo)條與導(dǎo)槽的配合安裝在外殼上的推桿的作用是，凸塊推動推桿運動時，推桿上的導(dǎo)塊會沿導(dǎo)槽來回運動，但推桿始終會將球形腔隔離成兩個腔；凸塊上側(cè)開有第五球面的作用是與球形腔上的球面配合，同時第四球面又與推桿上所開的第二內(nèi)球面配合；球形塊安裝在凸塊上所開的第一球形孔中的作用是，球形塊可以在第一球形孔的任意一個方向旋轉(zhuǎn)；凸塊上開第一油腔與第二油腔的作用是，容納液壓油；第一油腔與第二油腔上均開第六球面的作用是，當液壓油推動第一推板運動時，第一推板將圍繞垂直與驅(qū)動手指軸軸線的方向運動，第六球面將不會阻止第一推板的運動；當液壓油推動第二推板運動時，第二推板將圍繞垂直與驅(qū)動手指軸軸線的方向運動，第六球面將不會阻止第二推板的運動；第一推板與第二推板上開圓柱面的作用是，當?shù)谝煌瓢暹\動時，會帶動第二推板一起運動，此時第二推板上所開的圓柱面將防止第二推板與第二油腔側(cè)兩側(cè)面干涉，同時圓柱面又可以始終與第二油腔側(cè)面始終接觸，從而達到第二推板跟隨第一推板一起運動時，第二油腔被第二推板隔離成兩個腔內(nèi)液壓油不會混合；當?shù)诙瓢暹\動時，會帶動第一推板一起運動，此時第一推板上所開的圓柱面將防止第一推板與第一油腔側(cè)兩側(cè)面干涉，同時圓柱面又可以始終與第一油腔側(cè)面始終接觸，從而達到第一推板跟隨第二推板一起運動時，第一油腔被第一推板隔離成兩個腔內(nèi)液壓油不會混合在一起；圓柱導(dǎo)塊的作用是，當?shù)谝煌瓢逶谝簤河偷淖饔孟?，安裝在第一推板上的圓柱導(dǎo)塊將帶動第一推板沿滑槽運動時，第一推板將帶動第二推板一起運動，此時圓柱導(dǎo)塊將使的第二推板圍繞圓柱導(dǎo)塊的軸線運動；當?shù)诙瓢逶谝簤河偷淖饔孟?，安裝在第二推板上的圓柱導(dǎo)塊將帶動第二推板沿滑槽運動時，第二推板將帶動第一推板一起運動，此時圓柱導(dǎo)塊將使的第一推板圍繞圓柱導(dǎo)塊的軸線運動；安裝在第一推板兩端的第一彈簧的作用是，當機器人手需要抓取物品時，第一推板在液壓油和第一彈簧的作用下沿凸塊上的滑槽來回運動，可以起到緩沖的作用；在兩個彈簧和液壓油的作用下，第一推板將恢復(fù)到中間位置；第二彈簧的作用是給推桿一個回位時的作用力。

本發(fā)明中的手指控制機構(gòu)的作用是分時控制第一液壓管與第二液壓管的導(dǎo)通還是關(guān)閉；電機外殼端面上周向均勻的開有二十三個t形槽，且二十三個t形槽均不開出電機殼的另一端的作用是，當需要關(guān)閉其中第一液壓管與第二液壓管時，電機軸旋轉(zhuǎn)帶動安裝在其上的開關(guān)圓板轉(zhuǎn)過一定角度，這樣壓塊就會向下壓開關(guān)塊，這樣開關(guān)塊上的導(dǎo)條就會沿著t形槽運動，從而下壓第一液壓管與第二液壓管，從而達到同時關(guān)閉第一液壓管、第二液壓管的作用；電機殼上開二十三個t形槽的作用是，手指單元上的九個手指萬向關(guān)節(jié)與手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)共有四十六根液壓管，而四十六根管有二十三組第一液壓管和第三液壓管組成，同時每組中的第一液壓管與第二液壓管通向同一個油腔的兩個被分割的腔體內(nèi)；第三彈簧的作用是給開關(guān)塊一個回位時的恢復(fù)力；開關(guān)塊端面上開有兩個第一倒角，且兩個第一倒角位于開關(guān)塊的兩側(cè)；兩個壓塊的下端面上均開有第二倒角；第一倒角與第二倒角的作用是，是壓塊可以更容易下壓開關(guān)塊；兩個壓塊上端面安裝在開關(guān)圓板的下端面，其中一個壓塊與一個開關(guān)塊配合，另一個開關(guān)塊與該開關(guān)塊成一百七十二度夾角的作用是，保證有且僅有一組第一液壓管與第二液壓管處于關(guān)閉狀態(tài)；安裝兩個壓塊的作用是，減小關(guān)閉第一液壓管與第二液壓管的時間，可以是壓板更快的對開關(guān)板作用；第三彈簧內(nèi)的伸縮桿的作用是，防止第三彈簧失去作用。

在使用過程中，當機器人手未運動時，第一彈簧處于自由伸縮狀態(tài)；第二彈簧、第三彈簧均處于自由伸縮狀態(tài)；第一推板位于第一油腔的中間位置處；第二推板位于第二油腔的中間位置處；當機器人手鉆孔時，其中一個手指單元在手指萬向關(guān)節(jié)的作用下做旋轉(zhuǎn)運動，此時液壓油在驅(qū)動裝置的作用下，將液壓油通過液壓口、軟管、第四液壓管進入球形腔內(nèi)，進入球形腔的液壓油，將推動凸塊運動，運動的凸塊將使得凸塊與推桿之間的空間減小，使液壓油從球形腔內(nèi)通過第三液壓管、軟管、液壓口進入驅(qū)動裝置內(nèi)，旋轉(zhuǎn)的凸塊會帶動球形塊運動,當凸塊與推桿接觸時，會向下壓推桿，推桿沿導(dǎo)槽運動，此時的第二彈簧處于壓縮狀態(tài)，第一彈簧處于自由伸縮狀態(tài)，運動的球形塊會帶動安裝在其上的驅(qū)動手指軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手指軸會帶動手指單元運動；從而達到機器人手鉆孔的功能；當機器人手需要抓取物體時，其上的上節(jié)手指，中節(jié)手指、下節(jié)手指需要在手指萬向關(guān)節(jié)作用下轉(zhuǎn)過一頂角度，此時在液壓油的作用下，凸輪旋轉(zhuǎn)過程中會下壓推桿，使第二彈簧處于壓縮狀態(tài)；同時在驅(qū)動裝置的作用下，將液壓油經(jīng)過液壓口、軟管、第六液壓管、第五油道、第九油道、第二推板上的第一油口進入第二推板與第二油腔所形成的腔內(nèi)，此時進入液壓油使該腔內(nèi)的空間變大，會推動第二推板沿滑槽運動；運動的推板會減小第二推板另一側(cè)的第二油腔，使的第二油腔內(nèi)的液壓油經(jīng)過第二推板上的第二油口、第二推板上的第二油道、第十油道、第六油道、第六液壓管、軟管、液壓口，進入驅(qū)動裝置上的油箱內(nèi)；球形塊與第二推板連接，驅(qū)動手指軸與球形塊連接，第二推板在液壓油作用下運動，會帶動球形塊運動，球形塊將帶動驅(qū)動手指軸轉(zhuǎn)過一定角度；手指單元會轉(zhuǎn)過一定角度；球形塊轉(zhuǎn)動的過程中會帶動安裝在其上的第一推板，第一推板圓柱面保證了與第一油腔的側(cè)面不干涉；在此過程其中一組第一液壓管與第二液壓管需要處于關(guān)閉狀態(tài)，電機軸將帶動快關(guān)圓板轉(zhuǎn)過一定的角度，轉(zhuǎn)動的開關(guān)圓板將帶動其上的壓塊轉(zhuǎn)過一定的角度，壓塊將會壓開關(guān)塊，使得開關(guān)塊沿t形槽運動，運動的開關(guān)塊將會同時下壓第一液壓管與第二液壓管，使得第一液壓管與第二液壓管關(guān)閉，此時的第三彈簧處于壓縮狀態(tài)。

附圖說明

圖1是上節(jié)手指安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是整體部件分布示意圖。

圖3是第三液壓管安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是球形塊安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是驅(qū)動手指軸安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是第一推板安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是凸塊安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是第二彈簧安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是第一彈簧安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是凸塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是外殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是第三彈簧安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是支撐圓環(huán)安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是電機殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是第一液壓管、第二液壓管位置示意圖。

圖16是導(dǎo)條安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17是壓塊安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18是開關(guān)塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標號名稱：1、上節(jié)手指；2、手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)；3、中節(jié)手指；4、手指萬向關(guān)節(jié)；5、下節(jié)手指；6、手掌；7、第三液壓管；8、第四液壓管；9、第五液壓管；10、第六液壓管；11、第七液壓管；12、第八液壓管；13、連接環(huán)；14、掌殼；15、方形導(dǎo)塊；16、第一推板；17、第一彈簧；18、球形塊；19、驅(qū)動手指軸；20、第二彈簧；21、推桿；22、第一油道；23、第一油口；24、第一球面；25、圓柱導(dǎo)塊；26、第二油口；27、第二油道；28、第三油道；29、第四油道；30、第二球面；31、導(dǎo)條；32、滑槽；33、油腔；34、第一球形孔；35、第三球面；36、環(huán)槽；37、第二球形孔；38、導(dǎo)槽；39、圓柱孔；40、凸塊；41、第四球面；42、球形腔；43、第五球面；44、第二油腔；45、第六球面；46、圓柱面；47、第二推板；48、第五油道；49、第六油道；50、第七油道；51、第八油道；52、第九油道；53、第十油道；57、手指控制機構(gòu)；58、開關(guān)圓板；59、第一液壓管；60、第二液壓管；61、t形槽；62、開關(guān)塊；63、壓塊；64、短導(dǎo)條；65、第一倒角；66、通槽；67、第二倒角；68、第三彈簧；69、伸縮桿；70、驅(qū)動裝置；71、支撐圓環(huán)；72、復(fù)位彈簧。

具體實施方式

如圖2所示，它包括手掌6、手指控制機構(gòu)57，其中手指控制機構(gòu)57安裝在機器人機身上。

如圖2所示，上述手掌6包括掌殼14、手指單元，其中五個手指單元安裝在掌殼14上。

如圖1、2所示，上述手指單元包括上節(jié)手指1、手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2、中節(jié)手指3、手指萬向關(guān)節(jié)4、下節(jié)手指5，其中下節(jié)手指5通過手指萬向關(guān)節(jié)4安裝在手掌6上；如圖2所示，中節(jié)手指3通過手指萬向關(guān)節(jié)4安裝在下手指一端；如圖2所示，上節(jié)手指1通過手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2安裝在中節(jié)手指3一端。

如圖1、2所示，上述手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2為圓柱鉸鏈，圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧。

如圖3、4所示，上述手指萬向關(guān)節(jié)4包括第三液壓管7、第四液壓管8、第五液壓管9、第六液壓管10、第七液壓管11、第八液壓管12、連接環(huán)13、掌殼14、方形導(dǎo)塊15、第一推板16、第一彈簧17、球形塊18、驅(qū)動手指軸19、第二彈簧20、推桿21、第一油道22、第一油口23、第一球面24、圓柱導(dǎo)塊25、第二油口26、第二油道27、第三油道28、第四油道29、第二球面30、導(dǎo)條31、滑槽32、第一油腔33、第一球形孔34、第三球面35、環(huán)槽36、第二球形孔37、導(dǎo)槽38、圓柱孔39、凸塊40、第四球面41、球形腔42、第五球面43、第二油腔44、第六球面45、圓柱面46、第二推板47、第五油道48、第六油道49、第七油道50、第八油道51、第九油道52、第十油道53，如圖3、4所示，其中連接環(huán)13安裝在掌殼14上；如圖3、4所示，外殼端面安裝在連接圓環(huán)的端面上；如圖11所示，外殼的端面上開有第二球形孔37；如圖11所示，第二球形孔37的球面上開有球形腔42；如圖11所示，球形腔42上的第三球面35上開有環(huán)槽36；如圖11所示，第三球面35上沿外殼徑形方向開有圓柱孔39，如圖11所示，圓柱孔39的內(nèi)圓面上對稱的開有兩個導(dǎo)槽38；如圖10所示，凸塊40凸面端為第五球面43，非凸面端為第四球面41；如圖10所示，凸塊40端面上開有第一球形孔34；如圖10所示，第一球形孔34的球面上沿徑向開有第一油腔33與第二油腔44，且第一油腔33與第二油腔44相互垂直；如圖10所示，第一油腔33與第二油腔44上靠近第五球面43的面的頂端上均開有第六球面45；如圖10所示，兩個第六球面45上均開有滑槽32；如圖10所示，方形導(dǎo)塊15安裝在第五球面43上；如圖9所示，凸塊40通過方形導(dǎo)塊15與外殼上環(huán)槽36配合安裝在外殼上，且凸塊40上的第五球面43與外殼上的第三球面35配合；如圖5所示，球形塊18通過其上球面與第二球形孔37的配合安裝在外殼上，且穿過第一球形孔34；如圖6所示，第一推板16與第二推板47的兩側(cè)面上均開有圓柱面46；如圖6所示，第一推板16與第二推板47的頂面上均開有第一球面24，且第一球面24與第五球面43相配合；如圖6所示，第一推板16與第二推板47內(nèi)部均開有第一油道22和第二油道27，且第一推板16與第二推板47一側(cè)面上均開有第一油口23，另一側(cè)面上均開有第二油口26；如圖6所示，第一油口23與第一油道22配合，第二油口26與第二油道27配合；如圖6所示，兩個圓柱導(dǎo)塊25分別安裝在第一推板16與第二推板47上的第一球面24中心位置；如圖6所示，第一推板16與第二推板47安裝在球形塊18的球面上，且第一推板16上的圓柱面46與第一油腔33兩側(cè)面配合；如圖7所示，第二推板47上的圓柱面46與第二油腔44兩側(cè)面配合；圓柱導(dǎo)塊25與滑槽32配合；如圖9所示，兩個第一彈簧17對稱的安裝在第一推板16兩側(cè)，兩個第一彈簧17的另一端均分別安裝在第一油腔33兩端端面上；如圖6所示，球形塊18的端面上開有第三油道28、第四油道29、第五油道48、第六油道49，第三油道28與第一推板16上的第一油道22配合；第四油道29與第一推板16上的第二油道27配合；如圖6所示，第五油道48與第二推板47上的第一油道22配合；第六油道49與第二推板47上的第二油道27配合；如圖6所示，第三油道28與第一推板16上第一油道22通過球形塊18上所開的第七油道50相通；如圖6所示，第四油道29與第一推板16上第二油道27通過球形塊18上所開的第八油道51相通；如圖6所示，第五油道48與第二推板47上第一油道22通過球形塊18上所開的第九油道52相通；如圖6所示，第六油道49與第二推板47上第二油道27通過球形塊18上所開的第十油道53相通；驅(qū)動手指軸19安裝在球形塊18遠離開第三油道28的端面上；如圖5所示，推桿21一端開有第二內(nèi)球面；如圖8所示，兩個導(dǎo)條31對稱的安裝在推桿21的外圓面上；如圖5所示，推桿21通過導(dǎo)條31與外殼上的導(dǎo)槽38配合安裝在外殼上，且推桿21上的第二內(nèi)球面與凸塊40上的第四球面41相配合，導(dǎo)條31與外殼上的球形腔42兩側(cè)面配合；如圖5所示，第二彈簧20位于圓柱孔39內(nèi)，一端安裝在圓柱孔39底面上，另一端安裝在推桿21端面；第三液壓管7與第四液壓管8均穿過外殼安裝在球形腔42的側(cè)面上，且第三液壓管7與第四液壓管8分別位于推桿21兩側(cè)；第五液壓管9穿過車身安裝在球形塊18端面上，且與第六油道49相配合；第六液壓管10穿過車身安裝在球形塊18端面上，且與第五油道48相配合；如圖5所示，第七液壓管11穿過車身安裝在球形塊18端面上，且與第三油道28相配合；如圖5所示，第八液壓管12穿過車身安裝在球形塊18端面上，且與第四油道29相配合；如圖5所示，第三液壓管7和第四液壓管8與驅(qū)動裝置70上的液壓口通過軟管連接；第五液壓管9、第六液壓管10、第七液壓管11、第八液壓管12與驅(qū)動裝置70上的液壓口通過軟管連接。

如圖12、13所示，上述手指控制機構(gòu)57包括開關(guān)圓板58、支撐圓環(huán)71、第一液壓管59、第二液壓管60、t形槽61、開關(guān)塊62、壓塊63、短導(dǎo)條64、第一倒角65、通槽66、第二倒角67，如圖14所示，其中電機外殼端面上周向均勻的開有二十三個t形槽61，且二十三個t形槽61均不開出電機殼的另一端；如圖13所示，二十三個t形槽61上安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一個，開關(guān)塊62端面上開有兩個第一倒角65，且兩個第一倒角65位于開關(guān)塊62的兩側(cè)；如圖16所示，開關(guān)塊62的側(cè)面上開有通槽66；如圖16、18所示，兩個短導(dǎo)條64對稱的安裝在開關(guān)塊62的兩側(cè)；如圖12所示，開關(guān)塊62通過短導(dǎo)條64與t形槽61的配合安裝在電機殼上，第三彈簧68位于t形槽61內(nèi)，一端安裝在t形槽61端面上，另一端安裝在開關(guān)塊62上；如圖18所示，伸縮桿69位于彈簧內(nèi)，一端安裝在t形槽61內(nèi)，另一端安裝在開關(guān)塊62上；如圖15所示，第一液壓管59位于開關(guān)板的下側(cè)；第二液壓管60位于通槽66的上側(cè)；開關(guān)圓板58安裝在電機軸端面上；兩個壓塊63的下端面上均開有第二倒角67；如圖17所示，兩個壓塊63上端面安裝在開關(guān)圓板58的下端面，其中一個壓塊63與一個開關(guān)塊62配合，另一個開關(guān)塊62與該開關(guān)塊62成一百七十二度夾角；兩個支撐圓環(huán)71安裝在電機殼的外圓面上，且其中一個支撐圓環(huán)71與第一液壓管59配合，另一個支撐圓環(huán)71與第二液壓管60配合。

如圖8所示，上述第二彈簧20為壓縮彈簧。

如圖9所示，上述作為上述兩個第一彈簧17對稱的安裝在第一推板16的兩側(cè)的替換方案，四個第一彈簧17兩兩一組對稱的安裝在第一推板16兩側(cè)。

上述圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧為拉伸彈簧。

綜上所述：

本發(fā)明中的機器人手具有抓取物體、對物體鉆孔的功能；本發(fā)明中的手指萬向關(guān)節(jié)4的作用是驅(qū)動手指單元向任意一個方向運動，達到抓取物體的功能；同時又可以驅(qū)動手指單元旋轉(zhuǎn)，達到對零件鉆孔的功能；下節(jié)手指5通過手指萬向關(guān)節(jié)4安裝在手掌6上的作用是，可以使手指萬向關(guān)節(jié)4帶動下節(jié)手指5向任意方向運動；同時又可以圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；中節(jié)手指3通過手指萬向關(guān)節(jié)4安裝在下手指一端；可以使手指萬向關(guān)節(jié)4帶動中節(jié)手指3向任意方向運動；同時又可以圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；上節(jié)手指1通過手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2安裝在中節(jié)手指3一端；手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2的作用是，保持上節(jié)手指1與中節(jié)手指3保持一定的角度，方便機器人手抓取物體；本發(fā)明中的五個手指單元的作用是，在手指控制機構(gòu)57的作用下，五個手指單元共同作用來抓取物體；單個手指單元又可以對特定的物體進行鉆孔加工。上述手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2為圓柱鉸鏈，圓柱鉸鏈上安裝有復(fù)位彈簧；復(fù)位彈簧的作用是維持上節(jié)手指1與下節(jié)手指5有一定的角度，方便機器人手抓取物體。

本發(fā)明中連接下節(jié)手指5與中節(jié)手指3、下節(jié)手指5與手掌6的手指萬向關(guān)節(jié)4的作用是，當手指單元需要抓取物體時，手指萬向關(guān)節(jié)4可以驅(qū)動手指單元轉(zhuǎn)過一定角度，從而達到抓取物體的要求，其中通過連接環(huán)13安裝在掌殼14上的外殼端面上開第二球形孔37的作用是支撐球形塊18，同時可以使支撐塊向各個方向旋轉(zhuǎn)；外殼上開球形腔42的作用時，與球形塊18、推桿21、凸塊40共同構(gòu)成一個密閉的腔；球形腔42上開環(huán)槽36的目的是與安裝在凸塊40上的方形導(dǎo)塊15配合，限轉(zhuǎn)凸塊40運動，使凸塊40只圍繞外殼軸線運動；通過導(dǎo)條31與導(dǎo)槽38的配合安裝在外殼上的推桿21的作用是，凸塊40推動推桿21運動時，推桿21上的導(dǎo)塊會沿導(dǎo)槽38來回運動，但推桿21始終會將球形腔42隔離成兩個腔；凸塊40上側(cè)開有第五球面43的作用是與球形腔42上的球面配合，同時第四球面41又與推桿21上所開的第二內(nèi)球面配合；球形塊18安裝在凸塊40上所開的第一球形孔34中的作用是，球形塊18可以在第一球形孔34的任意一個方向旋轉(zhuǎn)；凸塊40上開第一油腔33與第二油腔44的作用是，容納液壓油；第一油腔33與第二油腔44上均開第六球面45的作用是，當液壓油推動第一推板16運動時，第一推板16將圍繞垂直與驅(qū)動手指軸19軸線的方向運動，第六球面45將不會阻止第一推板16的運動；當液壓油推動第二推板47運動時，第二推板47將圍繞垂直與驅(qū)動手指軸19軸線的方向運動，第六球面45將不會阻止第二推板47的運動；第一推板16與第二推板47上開圓柱面46的作用是，當?shù)谝煌瓢?6運動時，會帶動第二推板47一起運動，此時第二推板47上所開的圓柱面46將防止第二推板47與第二油腔44側(cè)兩側(cè)面干涉，同時圓柱面46又可以始終與第二油腔44側(cè)面始終接觸，從而達到第二推板47跟隨第一推板16一起運動時，第二油腔44被第二推板47隔離成兩個腔內(nèi)液壓油不會混合；當?shù)诙瓢?7運動時，會帶動第一推板16一起運動，此時第一推板16上所開的圓柱面46將防止第一推板16與第一油腔33側(cè)兩側(cè)面干涉，同時圓柱面46又可以始終與第一油腔33側(cè)面始終接觸，從而達到第一推板16跟隨第二推板47一起運動時，第一油腔33被第一推板16隔離成兩個腔內(nèi)液壓油不會混合在一起；圓柱導(dǎo)塊25的作用是，當?shù)谝煌瓢?6在液壓油的作用下，安裝在第一推板16上的圓柱導(dǎo)塊25將帶動第一推板16沿滑槽32運動時，第一推板16將帶動第二推板47一起運動，此時圓柱導(dǎo)塊25將使的第二推板47圍繞圓柱導(dǎo)塊25的軸線運動；當?shù)诙瓢?7在液壓油的作用下，安裝在第二推板47上的圓柱導(dǎo)塊25將帶動第二推板47沿滑槽32運動時，第二推板47將帶動第一推板16一起運動，此時圓柱導(dǎo)塊25將使的第一推板16圍繞圓柱導(dǎo)塊25的軸線運動；安裝在第一推板16兩端的第一彈簧17的作用是，當機器人手需要抓取物品時，第一推板16在液壓油和第一彈簧17的作用下沿凸塊40上的滑槽32來回運動，可以起到緩沖的作用；在兩個彈簧和液壓油的作用下，第一推板16將恢復(fù)到中間位置；第二彈簧20的作用是給推桿21一個回位時的作用力。

本發(fā)明中的手指控制機構(gòu)57的作用是分時控制第一液壓管59與第二液壓管60的導(dǎo)通還是關(guān)閉；電機外殼端面上周向均勻的開有二十三個t形槽61，且二十三個t形槽61均不開出電機殼的另一端的作用是，當需要關(guān)閉其中第一液壓管59與第二液壓管60時，電機軸旋轉(zhuǎn)帶動安裝在其上的開關(guān)圓板58轉(zhuǎn)過一定角度，這樣壓塊63就會向下壓開關(guān)塊62，這樣開關(guān)塊62上的導(dǎo)條31就會沿著t形槽61運動，從而下壓第一液壓管59與第二液壓管60，從而達到同時關(guān)閉第一液壓管59、第二液壓管60的作用；電機殼上開二十三個t形槽61的作用是，手指單元上的九個手指萬向關(guān)節(jié)4與手指上關(guān)節(jié)機構(gòu)2共有四十六根液壓管，而四十六根管有二十三組第一液壓管59和第三液壓管7組成，同時每組中的第一液壓管59與第二液壓管60通向同一個油腔33內(nèi)；第三彈簧68的作用是給開關(guān)塊62一個回位是的恢復(fù)力；開關(guān)塊62端面上開有兩個第一倒角65，且兩個第一倒角65位于開關(guān)塊62的兩側(cè)；兩個壓塊63的下端面上均開有第二倒角67；第一倒角65與第二倒角67的作用是，是壓塊63可以更容易下壓開關(guān)塊62；兩個壓塊63上端面安裝在開關(guān)圓板58的下端面，其中一個壓塊63與一個開關(guān)塊62配合，另一個開關(guān)塊62與該開關(guān)塊62成一百七十二度夾角的作用是，保證有且僅有一組第一液壓管59與第二液壓管60處于關(guān)閉狀態(tài)；安裝兩個壓塊63的作用是，減小關(guān)閉第一液壓管59與第二液壓管60的時間，可以是壓板更快的對開關(guān)板作用；第三彈簧68內(nèi)的伸縮桿69的作用是，防止第三彈簧68失去作用。

在使用過程中，當機器人手未運動時，第一彈簧17處于自由伸縮狀態(tài)；第二彈簧20、第三彈簧68均處于自由伸縮狀態(tài)；第一推板16位于第一油腔33的中間位置處；第二推板47位于第二油腔44的中間位置處；當機器人手鉆孔時，其中一個手指單元在手指萬向關(guān)節(jié)4的作用下做旋轉(zhuǎn)運動，此時液壓油在驅(qū)動裝置70的作用下，將液壓油通過液壓口、軟管、第四液壓管8進入球形腔42內(nèi)，進入球形腔42的液壓油，將推動凸塊40運動，運動的凸塊40將使得凸塊40與推桿21之間的空間減小，使液壓油從球形腔42內(nèi)通過第三液壓管7、軟管、液壓口進入驅(qū)動裝置70內(nèi)，旋轉(zhuǎn)的凸塊40會帶動球形塊18運動,當凸塊40與推桿21接觸時，會向下壓推桿21，推桿21沿導(dǎo)槽38運動，此時的第二彈簧20處于壓縮狀態(tài)，第一彈簧17處于自由伸縮狀態(tài)，運動的球形塊18會帶動安裝在其上的驅(qū)動手指軸19旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手指軸19會帶動手指單元運動；從而達到機器人手鉆孔的功能；當機器人手需要抓取物體時，其上的上節(jié)手指1，中節(jié)手指3、下節(jié)手指5需要在手指萬向關(guān)節(jié)4作用下轉(zhuǎn)過一頂角度，此時在液壓油的作用下，凸輪旋轉(zhuǎn)過程中會下壓推桿21，使第二彈簧20處于壓縮狀態(tài)；同時在驅(qū)動裝置70的作用下，將液壓油經(jīng)過液壓口、軟管、第六液壓管10、第五油道48、第九油道52、第二推板47上的第一油口23進入第二推板47與第二油腔44所形成的腔內(nèi)，此時進入液壓油使該腔內(nèi)的空間變大，會推動第二推板47沿滑槽32運動；運動的推板會減小第二推板47另一側(cè)的第二油腔44，使的第二油腔44內(nèi)的液壓油經(jīng)過第二推板47上的第二油口26、第二推板47上的第二油道27、第十油道53、第六油道49、第六液壓管10、軟管、液壓口，進入驅(qū)動裝置70上的油箱內(nèi)；球形塊18與第二推板47連接，驅(qū)動手指軸19與球形塊18連接，第二推板47在液壓油作用下運動，會帶動球形塊18運動，球形塊18將帶動驅(qū)動手指軸19轉(zhuǎn)過一定角度；手指單元會轉(zhuǎn)過一定角度；球形塊18轉(zhuǎn)動的過程中會帶動安裝在其上的第一推板16，第一推板16圓柱面46保證了與第一油腔33的側(cè)面不干涉；在此過程其中一組第一液壓管59與第二液壓管60需要處于關(guān)閉狀態(tài)，電機軸將帶動快關(guān)圓板轉(zhuǎn)過一定的角度，轉(zhuǎn)動的開關(guān)圓板58將帶動其上的壓塊63轉(zhuǎn)過一定的角度，壓塊63將會壓開關(guān)塊62，使得開關(guān)塊62沿t形槽61運動，運動的開關(guān)塊62將會同時下壓第一液壓管59與第二液壓管60，使得第一液壓管59與第二液壓管60關(guān)閉，此時的第三彈簧68處于壓縮狀態(tài)。