一种新型绳驱动三指灵巧手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器人领域，具体涉及一种新型绳驱动三指灵巧手。主要用于在柔性生产线上完成各种灵巧及精细的操作任务或在危险、恶劣的工作环境下代替人工从事探测、取样、装配、修理等作业。
【背景技术】
[0002]在工业应用领域内，现有的机器人多采用简单的末端执行器，如两爪或三爪的夹持器、钳子、夹子或特定作业下的自适应柔顺装置等，来完成物料的加持和搬运工作。这种机械手缺乏灵活性，抓取精度低，稳定性、可靠性和通用性差、缺少精确的力控制，已远远不能满足柔性生产线上各种灵巧及精细操作任务的要求。为此本发明提供一种新型绳驱动三指灵巧手，该灵巧手为欠驱动三指结构形式，可通过活动手指的转动、近指节在基指节中的上下移动及中指节和远指节的弯曲，调整手指的抓握姿态，实现对不同体积不同形状的物体的抓取任务。具有很高的通用性、稳定性和可靠性，即可与工业机器人进行高效配合，提高工业生产的自动化程度，也可代替人工在危险、恶劣的工作环境下从事探测、取样、装配、修理等作业。
【发明内容】
[0003]本发明的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种新型绳驱动三指灵巧手。该灵巧手具有多关节，多自由度，能够自由灵活转动、移动，弯曲，实现对不同形状、不同体积的物体的抓取任务。可在柔性生产线上完成各种灵巧及精细操作任务或代替人工在危险、恶劣的工作环境下从事探测、取样、装配、修理等作业。
[0004]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型绳驱动三指灵巧手，其特征在于，包括用于安装手掌、固定手指、运动底座并与旋转手指转动机构相连的固定底座；所述固定底座上面设置两个运动底座、固定手指和手掌，所述两个运动底座上面各固定安装一个旋转手指，且运动底座可绕固定底座旋转；所述固定底座下部设置旋转手指转动机构，所述旋转手指转动机构一端与两个运动底座相连，一端与旋转电机联轴器相连；所述旋转电机联轴器上端与旋转手指转动机构连接，下端与旋转电机相连。所述两个旋转手指与固定手指位于同心圆上，且两个旋转手指与固定手指的基指节将圆形手掌包络；旋转手指与固定手指的基指节都采用阶梯形中空的长方体结构，基指节的后面空腔安装绳轮驱动电机，通过钢丝绳与中指节绳轮、远指节绳轮相连；基指节的前面空腔设置丝杠驱动电机；所述丝杠驱动电机与丝杠相连，所述丝杠一端与丝杠驱动电机相连，一端与丝杠螺母相连，所述丝杠螺母内圈与丝杠连接，外圈固定在手指的近指节上。
[0005]前述的一种新型绳驱动三指灵巧手，所述固定手指主要由基指节、近指节、中指节、远指节、近指节压紧端盖、远指节压紧端盖、中指节绳轮、远指节绳轮、远指节轴、远指节轴承、中指节轴、中指节轴承、复位弹簧组成。固定手指的基指节安装在固定底座上，近指节由近指节左、近指节右、近指节连接片、近指节连接螺钉组成，所述近指节一端固定在丝杆螺母上，可沿丝杠在基指节内上下移动，一端与中指节相连；中指节由中指节左、中指节右、中指节连接片、中指节连接螺钉组成，所述中指节一端与近指节相连，一端与远指节相连，可绕中指节轴转动，实现弯曲动作；远指节由远指节左、远指节右、远指节连接片、远指节连接螺钉组成，所述远指节一端与中指节相连，可绕远指节轴转动，实现弯曲动作。
[0006]前述的一种新型绳驱动三指灵巧手，所述旋转手指主要由基指节、近指节、中指节、远指节、近指节压紧端盖、远指节压紧端盖、中指节绳轮、远指节绳轮、远指节轴、远指节轴承、中指节轴、中指节轴承、复位弹簧组成。旋转手指的基指节安装在运动底座上，可随运动底座绕轴线做回转运动。本发明采用模块化设计，旋转手指和固定手指采用完全相同的结构形式。
[0007]如述的一种新型绳驱动二指灵巧手，所述旋转手指转动机构由主动齿轮、从动齿轮组成，用于驱动安装两个旋转手指的运动底座绕轴线做回转运动。两个运动底座转动由同一电机驱动。左侧运动底座通过主动齿轮带动三个从动齿轮实现转动，右侧运动底座通过主动齿轮带动两个从动齿轮实现转动，两个运动底座转动方向相反。
[0008]综上所述，本灵巧手具有多关节，多自由度，多支链的特点。固定手指和旋转手指可实现近指节的伸缩和中指节、远指节的弯曲运动，且两个旋转手指可跟随运动底座绕轴线做回转运动；固定手指和旋转手指采用相同的结构形似。本灵巧手即可在柔性生产线上完成各种灵巧及精细操作任务，也可在极限或者有害的环境下代替人工实现灵活、精确、快速、高重复量的抓取操作，在工业机器人领域中有广阔的应用前景和重要的社会意义。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的灵巧手的结构总图；
图2是本发明手指组件的具体结构图；
图3是本发明手指布置图；
图4是本发明旋转手指转动机构示意图；
其中:图1中的编号分别为:1、旋转电机2、固定底座 3、丝杠驱动电机4、手掌5、近指节连接片6、近指节复位弹簧7、中指节连接片8、远指节复位弹簧9、远指节连接片10、旋转手指A 11、固定手指12、旋转手指B 13、丝杠螺母14、丝杠15、绳轮驱动电机16、运动底座17、旋转手指转动机构18、旋转电机联轴器
图2中的编号分别为:19、基指节20、近指节右21、近指节压紧端盖22、近指节端盖螺钉23、中指节绳轮24、中指节右25、中指节连接螺钉26、远指节压紧端盖27、远指节端盖螺钉28、远指节右 29、远指节左 30、远指节连接螺钉31、远指节绳轮32、远指节轴33、远指节轴承34、中指节左35、中指节轴36、中指节轴承37、近指节左38、近指节连接螺钉
图3中的编号分别为:39、绳轮驱动电机固定板28、固定螺钉
图4中的编号分别为:41、主动齿轮42、从动齿轮A 43、从动齿轮B 44从动齿轮C45、从动齿轮D 46、从动齿轮E
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明的技术方案、技术特征、达成目的与功能易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述。
[0011]如图1、图2、图3、图4所示，一种新型绳驱动三指灵巧手，其特征在于，包括用于安装手掌4、固定手指11、运动底座16并与旋转手指转动机构17相连的固定底座2 ;所述固定底座2上面设置两个运动底座16、固定手指11和手掌4，所述两个运动底座16上面各固定安装旋转手指A 10和旋转手指B12，且运动底座16可绕固定底座2旋转；所述固定底座2下部设置旋转手指转动机构17，所述旋转手指转动机构17 —端与两个运动底座16相连，一端与旋转电机联轴器18相连。所述旋转电机联轴器18上