机械手掌2和机械手臂9运动，对应的各电机3转动，各编码器4采集各时间点各电机3的转子角位移信息并传递给控制模块5，控制模块5记录各时间点各电机3的转子角位移。工作时，人手8脱离机械手，控制模块5根据记录的各时间点各电机3的转子角位移信息控制各电机3转动，从而再现示教时机械手指101、机械手掌2和机械手臂9的运动。
[0031]如图4所示，指套601包括主体结构601a、弹性结构601b、软体结构601c，主体结构601a为不易变形的硬材料(可用钢、塑料等)，当需要受力时，指套601的基本结构不变形。这样指套601不仅可以用来示教，也可以用来执行夹持等动作，由于指套601套在第一人手指节801a上，可以方便且准确的表达第一人手指节801a的动作意图。这样直接用机械指作执行结构，示教和再现时的动作几乎一样，执行效果几乎一样。弹性结构601b和主体结构601a固定连接，弹性结构601b为弹性材料(橡胶等)，弹性结构601b用于缩紧人手指，从而保证人手指运动时不与指套601脱离。软体结构601c包裹在主体结构601a外周，软体结构601c为软材料(橡胶等)，这样可以使机械第一机械指节在执行夹持、按压等动作时不会因为极小的位移偏差，使力过大或过小。
[0032]如图5和图6所示，指套601和掌套7连接为一体组成手套11，这样人手8穿戴更方便快捷。
[0033]以上机械手指的结构，只有第一机械指节上固定有指套，因此只能复制第一人手指节的动作。将指套固定在其它机械指节上，机械手指可以复制其它人手指节的动作。
[0034]如图7所示，机械手指一种结构的简图(省去其它指节、关节处电机和传感器等)，包括包括第一到第五五个机械指节101a、101b、101c、101d、101e。第一机械指节1la和第二机械指节1lb上分别固定有用于套接第一和第二人手指节的指套601和指套602。这样机械手的第一、二机械指节101a、101b分别能复制第一、二人手指节801a、801b的动作。
[0035]如图8所示，机械手指一种结构的简图(省去其它指节、关节处电机和传感器等)，包括第一到第六六个机械指节101a、101b、101c、101d、1leUOlfo第一、第二、第三机械指节101a、101b、101c上分别固定有用于套接第一、第二和第三人手指节801a、801b、801c的指套601、602、603，第二机械指节1lb两头关节的轴心距离约等于第二人手指节801b两头关节的轴心距离。这样机械手的第一、二、三机械指节101a、101b、101c分别能复制第一、二、三人手指节801a、801b、801c的动作。
[0036]如图9所示，机械手指的一种结构的简图(省去其它指节、关节处电机和传感器等)，包括第一和第二两个机械指节101a、101b，指套601固定在第一机械指节1la上用于套接第一人手指节801a或第二人手指节801b或第三人手指节801c。固定在第一机械指节上的执行结构1laa呈一定弧度或角度弯向机械掌心，这样更利于机械手执行抠、抓等需要多个指节向掌心弯曲的动作，减少了机械手指节不足的缺点。这样一个简单的结构经过示教也能完成敲击键盘或弹钢琴等动作。同时手指的数量也可多可少，不同结构的产品可以满足不同的需求。
[0037]以上所有结构的手指，机械指节间、机械指节与手掌间、手掌与手臂间、手臂各段间可以组成旋转副也可以固定在一起成一个零部件，虽然固定在一起会少了一些自由度，但其也能满足工业或生活中的一些需求，比如将机械手第一和第二机械指节固定。因为第一和第二人手指节有运动关联，也可以只用一个电机驱动机械手第一和第二机械指节，通过传动比控制第一和第二机械指节各自旋转的角度比。
[0038]以上所有结构的手指，可以直接把电机放在关节处驱动直接运动，也可以通过机械传动使电机间接驱动各机械指节运动，这样使手指结构更紧凑。如申请号为201310321326.X的发明提供一种机械手指，其至少包括:第一机械指节、固接所述第一机械指节的第二机械指节、及第三机械指节，所述第二机械指节基于连接第三机械指节的第一连动部件来实现自身的曲伸、所述第三机械指节基于连接手掌的第二连动部件来实现自身的上抬下压、并基于自身包含的第三连动部件及连接手掌的第四连动部件来实现自身与第二机械指节的曲伸，其中，分别与第一连动部件、第二连动部件、第三连动部件及第四连动部件连接的电机设置在手掌。
[0039]以上所有结构的手指，把编码器作为位移传感器，示教时，可以通过机械传动或直接通过机械指节的转动，带动电机轴转动进而带动编码器转动采集电机轴角位移信息，进而间接采集每个机械指节的位移信息；也可以把其它种类直线或角度位移传感器设置在传动系统里，通过对某一传动环节的直线或角度位移采集，进而间接采集每个机械指节的位移?目息O
[0040]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机械手，包括:至少一个具有至少一个机械指节的机械手指、与所述机械手指连接的机械手掌、用于直接或间接测量所述机械指节间和/或所述机械指节与所述机械手掌间相对运动位置的位移传感器、用于驱动所述机械指节间和/或所述机械指节与所述机械手掌间相对运动的动力模块、用于控制所述动力模块运动的控制模块； 所述位移传感器将检测的位置信号传递给所述控制模块； 其特征在于，还包括:设置在所述机械指节上用于将示教指节和所述机械指节连接的指连接结构。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述指连接结构为用于套接示教指节的指套； 所述指套为套状结构； 所述指套固定在第一机械指节上，或所述指套固定在其它所述机械指节上，或多个所述指套分别固定在不同的所述机械指节上。
3.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，所述指连接结构还用于动作执行，其主体结构的材料为受力不易变形的硬材料。
4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述指连接结构还包括固定在所述主体结构上的用于缩紧连接示教手指的弹性结构。
5.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述指连接结构还包括包裹在所述指连接结构外层的软体结构。
6.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，还包括固定在第一机械指节上的执行结构；所述执行结构呈一定弧度或角度弯向机械掌心。
7.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，还包括设置在机械手掌上用于连接示教手掌的掌连接结构。
8.根据权利要求7所述的机械手，其特征在于，所述掌连接结构和所述指连接结构连为一体。
9.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，还包括与机械手掌连接的机械手臂； 所述机械手臂包括至少一个机械肢节； 所述位移传感器还用于直接或间接测量所述机械肢节间和/或所述机械肢节与所述机械手掌间的相对运动位置； 所述动力模块还用于驱动所述机械肢节间和/或所述机械肢节与所述机械手掌间的相对运动。
10.一种具有手指的机械手的示教再现方法，包括下述步骤: 示教时，将设置在机械指节上的指连接结构和示教指节连接； 所述示教指节通过所述指连接结构带动所述机械指节运动； 所述位移传感器直接或间接测量所述机械指节间和/或所述机械指节与机械手掌间相对运动位置信息，并传给控制模块，所述控制模块记录多个时间点的各位置信息； 再现时，所述控制模块根据记录的位置信息控制各所述机械指节运动。
【专利摘要】本发明涉及机械手，特别是涉及一种具有机械手指的机械手。机械手包括：机械手指、机械手掌、位移传感器、动力模块、控制模块；还包括：设置在机械指节上用于将示教指节和机械指节连接的指连接结构。这样示教时，示教指节通过指连接结构带动机械指节运动，使具有机械手指的机械手的示教方便准确。具有手指的机械手的示教再现方法，包括步骤：示教时，将设置在机械指节上的指连接结构和示教指节连接。这种示教再现方法，示教指节通过指连接结构带动机械指节运动，使具有机械手指的机械手的示教方便准确。
【IPC分类】B25J15-10, B25J9-00
【公开号】CN104858882
【申请号】CN201510216129
【发明人】袁梦杰
【申请人】袁梦杰
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月1日