一種可折展機(jī)械手掌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可折展手掌，具體涉及一種可折展機(jī)械手掌，屬于機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械手掌的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)于機(jī)械手爪進(jìn)行穩(wěn)定抓取具有重要的影響。機(jī)械手爪的手指結(jié)構(gòu)和分布位置決定手爪的工作空間。機(jī)械手爪的手掌形狀關(guān)系到與物體接觸時(shí)所形成的接觸點(diǎn)分布情況，進(jìn)而影響到對(duì)物體的作用力。機(jī)械手掌是機(jī)械手爪的重要組成部分，有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手爪的通用性和靈活性，有利于機(jī)械手爪幫助人類完成工作任務(wù)。
[0003]機(jī)械手爪是機(jī)器人末端執(zhí)行器中的一類模擬人類手部功能的機(jī)械裝置，具有多種不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以具備多種不同的抓取構(gòu)型。其機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度、體積大小和重量都是機(jī)械手爪設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要考慮因素。當(dāng)機(jī)械裝置的關(guān)節(jié)數(shù)量增多的時(shí)候，需要選定關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目和尺寸。在這種情況下可以通過(guò)減少驅(qū)動(dòng)器數(shù)量使其構(gòu)成一個(gè)具有耦合關(guān)節(jié)的機(jī)構(gòu)，從而降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，同時(shí)也有助于降低機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度。機(jī)械手爪的靈活性體現(xiàn)在其可以抓取多種不同形狀和尺寸的物體。通過(guò)設(shè)計(jì)可變形的機(jī)械手掌，可以增強(qiáng)機(jī)械手爪的靈活性和抓取穩(wěn)定性。
[0004]在美國(guó)專利US20060012197中公開(kāi)了一種具有可伸展手掌的機(jī)器人手爪，其最大的特點(diǎn)是具有一個(gè)上下移動(dòng)的一自由度手掌，通過(guò)手指的張合與手掌上升與下降調(diào)整指尖與手掌之間的距離，可以抓取不同尺寸的物體。其升降結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)蝸輪通過(guò)一個(gè)蝸桿耦合，通過(guò)蝸桿傳動(dòng)使與蝸輪同軸的絲杠旋轉(zhuǎn)并轉(zhuǎn)化為直線位移，為手掌提供升降動(dòng)力。但是該手掌是一塊一自由度的升降平臺(tái)，其固定的平臺(tái)平面形狀不能很好的適應(yīng)不同形狀的物體。
[0005]在中國(guó)專利CN100528494C中公開(kāi)了一種可重構(gòu)機(jī)器人多指靈巧手的手掌，其手掌結(jié)構(gòu)中具有固定手掌連接板的安裝接口，通過(guò)在不同的安裝接口上固定可分離的手掌連接板和機(jī)械手指，從而配置出具有不同的手指數(shù)目和構(gòu)型的靈巧手，表現(xiàn)出機(jī)器人多指靈巧手的良好可重構(gòu)性。但是該手掌屬于固定手指的基座結(jié)構(gòu)，手掌本身不具備在抓取過(guò)程中的調(diào)整能力。
[0006]綜上，現(xiàn)有的機(jī)器人手爪由于受到手爪結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)方面的制約，與機(jī)器人手爪連接的手掌缺乏靈活調(diào)整能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的機(jī)器人手爪由于受到手爪結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)方面的制約，機(jī)器人手掌存在缺乏靈活調(diào)整能力的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種可折展機(jī)械手掌。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:
[0009]本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌包括第一小手掌板、第二小手掌板、第一大手掌板、第二大手掌板、手掌連桿機(jī)構(gòu)、雙軸電機(jī)、底座電機(jī)、蝸桿、第一渦輪、第二渦輪、第一渦輪軸、第二渦輪軸、第一絲杠、第二絲杠、第一絲桿套筒、第二絲杠套筒、固定卡座和固定圓柱，第一小手掌板和第二小手掌板沿機(jī)械手掌的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一大手掌板和第二大手掌板沿機(jī)械手掌的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一小手掌板、第二小手掌板、第一大手掌板和第二大手掌板兩兩相對(duì)構(gòu)成完整的機(jī)械手掌板，每塊手掌板的下端面上沿手掌的長(zhǎng)度方向設(shè)置有桿形凸臺(tái)，手掌連桿機(jī)構(gòu)與每塊手掌板的桿形凸臺(tái)活動(dòng)連接，底座電機(jī)安裝在固定圓柱的上部?jī)?nèi)，蝸桿的下端與底座電機(jī)的輸出軸固接，第一渦輪軸和第二渦輪軸水平安裝在固定圓柱的上端，第一渦輪軸的一端上固套有第一渦輪，第二渦輪軸的一端上固套有第二渦輪，第一禍輪和第二禍輪均與蝸桿相互嗤合，第一禍輪軸的另一端與手掌連桿機(jī)構(gòu)的第一傳動(dòng)連桿固接，第二渦輪軸的另一端與手掌連桿機(jī)構(gòu)的第二傳動(dòng)連桿固接；雙軸電機(jī)通過(guò)固定卡座固定在固定圓柱的上端，第一絲杠和第二絲杠對(duì)稱安裝在雙軸電機(jī)的輸出軸上，第一絲桿套筒與第一絲杠螺紋連接，第二絲杠套筒與第二絲杠螺紋連接，第一絲桿套筒與手掌連桿機(jī)構(gòu)的一端連接，第二絲杠套筒與手掌連桿機(jī)構(gòu)的另一端連接。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0011]本發(fā)明的一種可折展機(jī)械手掌通過(guò)控制雙軸電機(jī)和底座電機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)角度能夠調(diào)整各個(gè)手掌板上平面之間的夾角，使手掌板之間做一定角度的對(duì)折運(yùn)動(dòng)，消除了機(jī)械手掌與具有圓滑曲線特征的物體接觸時(shí)容易產(chǎn)生滑動(dòng)的問(wèn)題，具有對(duì)不同形狀與尺寸物體的良好適應(yīng)能力；同時(shí)本發(fā)明的機(jī)械手掌采用連桿耦合機(jī)構(gòu)，動(dòng)力傳動(dòng)可靠，控制方式簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)緊湊。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌的整體結(jié)構(gòu)立體圖；
[0013]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中下部圓柱支撐結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0014]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一中四塊手掌板的仰視圖；
[0015]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】二中手掌連桿機(jī)構(gòu)和下部圓柱支撐結(jié)構(gòu)立體圖；
[0016]圖5是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌的兩塊小手掌和兩塊大手掌之間前后對(duì)折狀態(tài)圖；
[0017]圖6是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌左右對(duì)折狀態(tài)圖；
[0018]圖7是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌與較大半徑圓棒接觸狀態(tài)圖；
[0019]圖8是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌與較小半徑圓棒接觸狀態(tài)圖；
[0020]圖9是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌與扁圓形物體接觸狀態(tài)圖；
[0021]圖10是本發(fā)明的可折展機(jī)械手掌安裝在三指機(jī)械手爪中的狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:如圖1?4所示，本實(shí)施方式的可折展機(jī)械手掌包括第一小手掌板7、第二小手掌板8、第一大手掌板5、第二大手掌板6、手掌連桿機(jī)構(gòu)、雙軸電機(jī)18、底座電機(jī)13、蝸桿25、第一渦輪24、第二渦輪14、第一渦輪軸23、第二渦輪軸15、第一絲杠17、第二絲杠20、第一絲桿套筒16、第二絲杠套筒21、固定卡座19和固定圓柱I，第一小手掌板7和第二小手掌板8沿機(jī)械手掌的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一大手掌板5和第二大手掌板6沿機(jī)械手掌的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一小手掌板7、第二小手掌板8、第一大手掌板5和第二大手掌板6兩兩相對(duì)構(gòu)成完整的機(jī)械手掌板，每塊手掌板的下端面上沿手掌的長(zhǎng)度方向設(shè)置有桿形凸臺(tái)，手掌連桿機(jī)構(gòu)與每塊手掌板的桿形凸臺(tái)活動(dòng)連接，底座電機(jī)13安裝在固定圓柱I的上部?jī)?nèi)，蝸桿25的下端與底座電機(jī)13的輸出軸固接，第一渦輪軸23和第二渦輪軸15水平安裝在固定圓柱I的上端，第一渦輪軸23的一端上固套有第一渦輪24，第二渦輪軸15的一端上固套有第二渦輪14，第一渦輪24和第二渦輪14均與蝸桿25相互嚙合，第一渦輪軸23的另一端與手掌連桿機(jī)構(gòu)的第一傳動(dòng)連桿12固接，第二渦輪軸15的另一端與手掌連桿機(jī)構(gòu)的第二傳動(dòng)連桿49固接；雙軸電機(jī)18通過(guò)固定卡座19固定在固定圓柱I的上端，第一絲杠17和第二絲杠20對(duì)稱安裝在雙軸電機(jī)18的輸出軸上，第一絲桿套筒16與第一絲杠17螺紋連接，第二絲杠套筒21與第二絲杠20螺紋連接，第一絲桿套筒16與手掌連桿機(jī)構(gòu)的一端連接，第二絲杠套筒21與手掌連桿機(jī)構(gòu)的另一端連接。
[0023]【具體實(shí)施方式】二:如圖1?4所不，本實(shí)施方式手掌連桿機(jī)構(gòu)包括第一傳動(dòng)連桿12、第二傳動(dòng)連桿49、第一小手掌板連桿36、第二小手掌板連桿37、第三小手掌板連桿9、第四小手掌板連桿10、第一大手掌板連桿11、第二大手掌板連桿2、第三大手掌板連桿32、第四大手掌板連桿34、第一小手掌板側(cè)向連接桿40、第二小手掌板側(cè)向連接桿41、第三小手掌板側(cè)向連接桿44、第四小手掌板側(cè)向連接桿43、第一大手掌板側(cè)向連接桿4、第二大手掌板側(cè)向連接桿