一种三指机械手爪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人技术领域，特别是机械手爪。
【背景技术】
[0002]为了实现抓取物件的功能，现有的机械手爪通常针对特定尺寸和特定形状的被抓物，设计为二指(二爪)平面机构且采用直线驱动。但是这种机械手爪存在不足:(I)不能适应大范围尺寸的被抓物，比如尺寸5mm?200mm;(2)不能适应形状多样的被抓物，比如圆柱形、棱柱形、球形、不规则形状。而为了实现更复杂的动作，往往把机械手爪设计得结构复杂、体积庞大，使用数量繁多的驱动轴。在机器人的工作环境，特别是服务机器人的工作环境，并不是象生产流水线上那样只需要处理固定的对象，而是需要抓取各种大小、形状的物件，而且希望手爪本身小巧、驱动简单，现有的机械手爪往往无法满足要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述问题，提供三指机械手爪。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:一种三指机械手爪，包括三根手指，手掌。手掌的两侧面呈直角，其中一个侧面安装一根手指，另一侧面安装两根手指。设置于同一手掌侧面上的两根手指为非平行设置，两手指弯曲后在该侧面上的投影成“八”字形。每根手指有三段指节，相互之间通过三个关节联结，每个指节可以绕关节做0°?90°弯转。每根指节的弯转通过一条柔性绳索驱动，指节的复位伸直则通过弹簧驱动。在手指上套上橡胶皮套，则能增加摩擦力，使抓物更稳定并且外观更接近人手。
[0005]所述的手指包括手指底座、指节一、指节二、指节三、销轴、轴套、柔性绳索、弹簧；其中，手掌基础有两个相互垂直的侧面，两侧面上共有三组安装孔;三根手指通过手指底座用螺钉固定安装在手掌基础上，一根手指安装在手掌基础的一个侧面上，另外两根手指安装在手掌基础的另一侧面上;三根手指具有相同的组成部分和结构，如下面描述的那样。手指底座由端板和U形板组成，在端板上有安装孔，在U形板的两侧板上有轴套孔;指节一为宽度略大于手指底座的U形板，其两侧板上有两个销轴孔;指节一与手指底座通过可以转动的关节连接，关节装配时，先在手指底座的轴套孔中装入轴套，U形指节一与手指底座的U形板开口相对并使销轴孔与轴套孔同轴线，插入销轴穿过已安装的轴套，两端固定在销轴孔内，形成可在0°?90°之间弯转的关节;指节二为宽度略小于指节一的U形板，其两侧板上有轴套孔和;指节三为宽度略大于指节二的U形板，其两侧板上有轴套孔；同样地，指节二与指节一通过可以转动的关节连接，指节三与指节二通过可以转动的关节连接，三个关节一样，都只能朝同一侧弯转，转动的角度范围为0°?90°。
[0006]在手掌基础的每组安装孔旁开有个绳索孔，在手指底座U形板的底板上开有个绳索槽，在指节一 U形板的底板上开有两个绳索孔，在指节二 U形板的底板上开有2个绳索槽，在指节三U形板的底板上开有I个绳索孔;每根手指有I条绳索串过前述的各个绳索孔或绳索槽，绳索的一端固定在指节三上，绳索的另一端与动力源相联。
[0007]在三个关节处，均安装有弹簧，弹簧的弹力使通过关节相连的两关节回复伸直的姿态。在每根手指外套上橡胶皮套，以增加摩擦力，使抓物更稳定并且外观更接近人手。
[0008]机械手爪初始状态为三指伸直，呈张开姿态，可以接纳大尺寸的物件;机械手爪抓取物件时，动力源拉动绳索的一端，带动指节绕关节弯转，空间分布的三根手指弯曲，呈现抓取姿态;绳索被拉动的长度越大则手指弯曲越严重，也就是可抓取尺寸越小的物件;动力源拉动绳索的力越大则抓握物件的力越大。动力源松开绳索，则在弹簧的弹力作用下，关节两侧相邻的指节回复伸直的姿态，手爪张开。本发明的机械手爪抓物时的可以呈现各种姿态，可以抓取较大尺寸范围物件，对于实施例1OOmm长度手指，被抓物的尺寸可以是5mm?150mm，能适应各种形状物件，比如圆柱形、棱柱形、球形、不规则形状。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0010]1、每根手指有三个可以弯转的关节，运动灵活，各关节处于不同角度时手指呈现多种多样的弯曲形态；
[0011]2、具有三根手指，分别安装在手掌的相互垂直的两侧面上，手指伸直时，张开跨度大；
[0012]3、呈空间分布的三根手指，结合各指关节的弯转，可以形成各种抓握姿态，抓取较大尺寸范围物件，能适应各种形状物件；
[0013]4、每根手指通过一条柔性绳索传动，并且把动力源置于手掌之外，占用空间小，使手指的结构简单，运动范围大。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的三指机械手爪三根手指全部伸直的立体示意图；
[0015]图2是本发明的手指结构爆炸示意图；
[0016]图3是本发明的手指结构剖切示意图；
[0017]图4是本发明的三指机械手爪抓物姿态一；
[0018]图5是本发明的三指机械手爪抓物姿态二；
[0019]图6是本发明的三指机械手爪抓物姿态三。
[0020]图中，手掌基础1、手指底座2、指节一3、指节二4、指节三5、销轴6、轴套7、柔性绳索
8、弹簧9、螺钉10。
【具体实施方式】
[0021]如图1、图2和图3所示，三指机械手爪，其特征在于，包括手掌基础1、手指;其中手指包括手指底座2、指节一3、指节二4、指节三5、销轴6、轴套7、柔性绳索8、弹簧9;其中，手掌基础I有相互垂直的侧面一 Ia和侧面二 lb，两侧面上共有3组安装孔lc;3根手指通过手指底座2用螺钉10固定安装在手掌基础I上，I根手指安装在手掌基础的侧面一Ia上，另外2根手指安装在手掌基础的侧面二 Ib上，设置于手掌基础的侧面二 Ib上的两根手指为非平行设