机械手指及机械手的制作方法

本实用新型涉及机械人的技术领域，尤其是涉及一种机械手指及机械手。

背景技术：

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于工业生产的各个部门。此外，许多机械手也是针对残疾人设计，来充当残疾人的假肢，从而让残疾人具有一定的抓取物体的能力。在机械手的机构中，需要通过驱动机构来驱动手臂或手指，使得手臂或者手指能够沿着关节转动，从而实现对物体的抓取。

现有技术中控制机械手的手指弯折后，指尖、指节或者是指根容易产生松动，导致机械手无法握紧被抓持物。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机械手指及机械手，以缓解现有的机械手握持物品时容易产生松动的技术问题。

本实用新型提供的机械手指，包括：指根部、指节部和指尖部，所述指根部与所述指节部之间设置有第一指节轴，以使所述指根部与所述指节部铰接；所述指节部与所述指尖部之间设置有第二指节轴，以使所述指节部与所述指尖部铰接；

所述机械手指包括连杆，所述连杆的一端与所述指根部铰接，另一端与所述指尖部铰接，所述连杆位于所述指节部内，以使所述指节部转动后挤压所述连杆，所述连杆带动所述指尖部绕所述第二指节轴转动；

所述指根部内设置有驱动机构，所述驱动机构用于带动所述指节部绕所述第一指节轴转动；

所述驱动机构包括电动丝杆和拉杆，所述拉杆的一端连接在所述电动丝杆的滑动螺母上，以使所述电动丝杆带动所述拉杆作直线运动，所述拉杆的另一端与所述指节部转动连接，所述拉杆用于带动所述指节部绕所述第一指节轴转动。

进一步的，所述电动丝杆连接有编码器，所述编码器用于检测电动丝杆内的电机转速及旋转圈数。

进一步的，所述指根部对称设置有两个第一轴孔，所述指尖部对称设置有两个第二轴孔，所述连杆一端设置有与所述第一轴孔对应的第一连杆轴，另一端设置有与所述第二轴孔对应的第二连杆轴。

进一步的，所述指尖部包括第一半指尖和第二半指尖，两个所述第一轴孔分别位于所述第一半指尖和第二半指尖上，以使所述第一半指尖和第二半指尖组合后夹持住所述连杆的第一连杆轴；

所述第一半指尖和第二半指尖上均设置有轴承，以使所述第二指节轴穿设于所述轴承，且所述第二指节轴两端与所述指节部固定。

进一步的，所述第一半指尖与第二半指尖之间通过螺栓固定连接。

进一步的，所述指节部包括第一半指节和第二半指节，所述第一半指节和第二半指节上分别设置有用于固定第一指节轴的第一固定孔，以使所述第一半指节和第二半指节组合后，两个所述第一固定孔夹持固定所述第一指节轴；

所述第一半指节和第二半指节上分别设置有用于固定第二指节轴的第二固定孔，以使所述第一半指节和第二半指节组合后，两个所述第二固定孔夹持固定所述第二指节轴。

进一步的，所述第一半指节和第二半指节之间通过螺栓固定连接。

进一步的，所述指根部包括第一半指根和第二半指根，两个所述第二轴孔分别位于所述第一半指根和第二半指根上，以使所述第一半指根和第二半指根组合后夹持住所述连杆的第二连杆轴；

所述第一半指根和第二半指根上均设置有轴承，以使所述第一指节轴穿设于所述轴承，且所述第一指节轴两端与所述指节部固定。

进一步的，所述第一半指根和第二半指根之间通过螺栓固定连接。

本实用新型提供的机械手，包括上述的机械手指。

本实用新型提供的机械手指，包括指根部、指节部和指尖部，指根部与所述指节部之间设置有第一指节轴，从而可以使指节部绕着指根部转动；所述指节部与所述指尖部之间设置有第二指节轴，从而可以使所述指尖部绕着指节部转动。机械手指包括连杆，所述连杆的一端与所述指根部铰接，另一端与所述指尖部铰接，所述连杆位于所述指节部内，当指节部转动时，指节部可以挤压连杆，从而带动连杆朝与指节部转动方向相同的方向转动，连杆一端将拉动指尖部绕第二指节轴转动，从而完成机械手指弯曲的动作。所述指根部内设置有驱动机构，所述驱动机构用于带动所述指节部绕所述第一指节轴转动，从而完成机械手指的弯曲与伸直。所述驱动机构包括电动丝杆和拉杆，拉杆的一端连接在所述电动丝杆的滑动螺母上，电动丝杆在启动时，滑动螺母可以在电动丝杆的螺杆上作直线运动，所述拉杆的另一端与所述指节部转动连接，拉杆在作直线运动时可以拉动或者推动指节部，从而可以带动指节部绕所述第一指节轴转动，完成指节部弯曲与伸直，通过连杆的联动作用，可以使驱动机构带动机械手指弯曲或者伸直，因为指节部的弯曲程度取决于拉杆运动的位移，电动丝杆将电机扭矩转化成直线运动，在抓取物品的过程中可以产生很大的力矩。同时，当螺杆停止转动时，滑动螺母不再运动，指节部与指尖部将保持固定的弯曲程度，完成锁定，机械手指不易松动。

本实用新型提供的机械手，包括上述的机械手指。所述机械手指包括指根部、指节部和指尖部，指根部与所述指节部之间设置有第一指节轴，从而可以使指节部绕着指根部转动；所述指节部与所述指尖部之间设置有第二指节轴，从而可以使所述指尖部绕着指节部转动。机械手指包括连杆，所述连杆的一端与所述指根部铰接，另一端与所述指尖部铰接，所述连杆位于所述指节部内，当指节部转动时，指节部可以挤压连杆，从而带动连杆朝与指节部转动方向相同的方向转动，连杆一端将拉动指尖部绕第二指节轴转动，从而完成机械手指弯曲的动作。所述指根部内设置有驱动机构，所述驱动机构用于带动所述指节部绕所述第一指节轴转动，从而完成机械手指的弯曲与伸直。所述驱动机构包括电动丝杆和拉杆，拉杆的一端连接在所述电动丝杆的滑动螺母上，电动丝杆在启动时，滑动螺母可以在电动丝杆的螺杆上作直线运动，所述拉杆的另一端与所述指节部转动连接，拉杆在作直线运动时可以拉动或者推动指节部，从而可以带动指节部绕所述第一指节轴转动，完成指节部弯曲与伸直，通过连杆的联动作用，可以使驱动机构带动机械手指弯曲或者伸直，因为指节部的弯曲程度取决于拉杆运动的位移，电动丝杆将电机扭矩转化成直线运动，在抓取物品的过程中可以产生很大的力矩。同时，当螺杆停止转动时，滑动螺母不再运动，指节部与指尖部将保持固定的弯曲程度，完成锁定，机械手指不易松动。带有上述机械手指的机械手，可以在使用时握紧被抓取物品，且因为电动丝杆的作用，机械手弯曲程度固定后不易产生松动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机械手指伸直状态的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机械手指弯曲状态的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机械手指剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的机械手指爆炸图。

图标：100-指根部；110-第一半指根；120-第二半指根；200-指节部；210-第一半指节；220-第二半指节；300-指尖部；310-第一半指尖；320-第二半指尖；410-第一指节轴；420-第二指节轴；500-连杆；510-第一连杆轴；520-第二连杆轴；600-电动丝杆；610-螺杆；620-滑动螺母；700-拉杆；800-编码器；900-轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-3所示，本实用新型提供的机械手指，包括指根部100、指节部200和指尖部300，指根部100与所述指节部200之间设置有第一指节轴410，从而可以使指节部200绕着指根部100转动；所述指节部200与所述指尖部300之间设置有第二指节轴420，从而可以使所述指尖部300绕着指节部200转动。机械手指包括连杆500，所述连杆500的一端与所述指根部100铰接，另一端与所述指尖部300铰接，所述连杆500位于所述指节部200内，当指节部200转动时，指节部200可以挤压连杆500，从而带动连杆500朝与指节部200转动方向相同的方向转动，连杆500一端将拉动指尖部300绕第二指节轴420转动，从而完成机械手指弯曲的动作。所述指根部100内设置有驱动机构，所述驱动机构用于带动所述指节部200绕所述第一指节轴410转动，从而完成机械手指的弯曲与伸直。所述驱动机构包括电动丝杆600和拉杆700，拉杆700的一端连接在所述电动丝杆600的滑动螺母620上，电动丝杆600在启动时，滑动螺母620可以在电动丝杆600的螺杆610上作直线运动，所述拉杆700的另一端与所述指节部200转动连接，拉杆700在作直线运动时可以拉动或者推动指节部200，从而可以带动指节部200绕所述第一指节轴410转动，完成指节部200弯曲与伸直，通过连杆500的联动作用，可以使驱动机构带动机械手指弯曲或者伸直，因为指节部200的弯曲程度取决于拉杆700运动的位移，电动丝杆600将电机扭矩转化成直线运动，在抓取物品的过程中可以产生很大的力矩。同时，当螺杆610停止转动时，滑动螺母620不再运动，指节部200与指尖部300将保持固定的弯曲程度，完成锁定，机械手指不易松动。

所述电动丝杆600连接有编码器800，编码器800的另一端连接有导线，所述编码器800可以检测电动丝杆600内的电机转速及旋转圈数。从而可以精准的控制机械手指活动的角度，速度和力度。

在一个可以实施的方案中，所述指根部100上可以对称设置有两个第一轴孔，所述指尖部300对称设置有两个第二轴孔，所述连杆500一端可以设置有与所述第一轴孔对应的第一连杆轴510，另一端设置有与所述第二轴孔对应的第二连杆轴520。

具体的，连杆500呈“Z”形，连杆500的一端铰接在指根部100靠近手背的一侧，连杆500的另一端铰接在指尖部300靠近手心的一侧。“Z”形连杆500的两个弯折段分别抵住指节部200的相对两个侧壁，指节部200在转动的时候可以带动连杆500一起转动。

如图4所示，在一个可以实施的方案中，所述指尖部300可以包括第一半指尖310和第二半指尖320，两个所述第一轴孔分别位于所述第一半指尖310和第二半指尖320上，第一半指尖310和第二半指尖320通过扣合的方式，夹持住所述连杆500的第一连杆轴510，连接方便。第一半指尖310和第二半指尖320上均设置有轴承孔，轴承孔内固定有轴承900，第二指节轴420穿设于在所述轴承900内，且所述第二指节轴420两端与所述指节部200固定，通过在第一指节轴410处设置轴承900，可以使指尖部300顺畅转动。

具体的，所述第一半指尖310的内壁上设置有向外凸出的螺纹孔，所述第二半指尖320上设置有对应的阶梯通孔，通过螺栓可以将第一半指尖310和第二半指尖320固定连接在一起，通过螺栓连接的第一半指尖310和第二半指尖320拆卸容易，从而方便安装和维修。第一半指尖310和第二半指尖320不限于螺栓连接，还可以通过卡槽和钩部进行卡接。

在一个可以实施的方案中，所述指节部200可以包括第一半指节210和第二半指节220，所述第一半指节210和第二半指节220上分别设置有用于固定第一指节轴410的第一固定孔，通过组合的方式可以将第一半指节210和第二半指节220扣合在一起，在扣合时两个第一固定孔可以夹持固定所述第一指节轴410；所述第一半指节210和第二半指节220上分别设置有用于固定第二指节轴420的第二固定孔，可以使所述第一半指节210和第二半指节220组合后，两个所述第二固定孔可以夹持固定所述第二指节轴420。扣合组装的方式，可以使机械手指的安装和维修非常方便。

具体的，所述第一半指节210的内壁上设置有向外凸出的螺纹孔，所述第二半指节220上设置有对应的阶梯通孔，通过螺栓可以将第一半指节210和第二半指节220固定连接在一起，通过螺栓连接的第一半指节210和第二半指节220拆卸容易，从而方便安装和维修。第一半指节210和第二半指节220不限于螺栓连接，还可以通过卡槽和钩部进行卡接。

在一个可以实施的方案中，所述指根部100可以包括第一半指根110和第二半指根120，两个所述第二轴孔分别位于所述第一半指根110和第二半指根120上，可以使所述第一半指根110和第二半指根120组合后夹持住所述连杆500的第二连杆轴520；所述第一半指根110和第二半指根120上均设置轴承孔，轴承孔内固定有轴承900，可以使所述第一指节轴410穿设于所述轴承900内，且所述第一指节轴410两端固定在指节部200上。第一半指根110和第二半指根120上设置有轴承900，可以使机械手指的弯曲更加的顺利，通过扣合组成的方式，可以使机械手指的安装和维修非常方便。

具体的，所述第一半指根110的内壁上设置有向外凸出的螺纹孔，所述第二半指根120上设置有对应的阶梯通孔，通过螺栓可以将第一半指根110和第二半指根120固定连接在一起，通过螺栓连接的第一半指根110和第二半指根120拆卸容易，从而方便安装和维修。第一半指根110和第二半指根120不限于螺栓连接，还可以通过卡槽和钩部进行卡接。

本实用新型提供的机械手，包括上述的机械手指。机械手上的机械手指的数量可以为多根，例如5根，模拟人手的方式设置，所述机械手指包括指根部100、指节部200和指尖部300，指根部100与所述指节部200之间设置有第一指节轴410，从而可以使指节部200绕着指根部100转动；所述指节部200与所述指尖部300之间设置有第二指节轴420，从而可以使所述指尖部300绕着指节部200转动。机械手指包括连杆500，所述连杆500的一端与所述指根部100铰接，另一端与所述指尖部300铰接，所述连杆500位于所述指节部200内，当指节部200转动时，指节部200可以挤压连杆500，从而带动连杆500朝与指节部200转动方向相同的方向转动，连杆500一端将拉动指尖部300绕第二指节轴420转动，从而完成机械手指弯曲的动作。所述指根部100内设置有驱动机构，所述驱动机构用于带动所述指节部200绕所述第一指节轴410转动，从而完成机械手指的弯曲与伸直。所述驱动机构包括电动丝杆600和拉杆700，拉杆700的一端连接在所述电动丝杆600的滑动螺母620上，电动丝杆600在启动时，滑动螺母620可以在电动丝杆600的螺杆610上作直线运动，所述拉杆700的另一端与所述指节部200转动连接，拉杆700在作直线运动时可以拉动或者推动指节部200，从而可以带动指节部200绕所述第一指节轴410转动，完成指节部200弯曲与伸直，通过连杆500的联动作用，可以使驱动机构带动机械手指弯曲或者伸直，因为指节部200的弯曲程度取决于拉杆700运动的位移，电动丝杆600将电机扭矩转化成直线运动，在抓取物品的过程中可以产生很大的力矩。同时，当螺杆610停止转动时，滑动螺母620不再运动，指节部200与指尖部300将保持固定的弯曲程度，完成锁定，机械手指不易松动。带有上述机械手指的机械手，可以在使用时握紧被抓取物品，且因为电动丝杆600的作用，机械手弯曲程度固定后不易产生松动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。