机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种用于夹持人工骨的机械手。
【背景技术】
[0002]骨切割设备是制备骨植入材料的重要器械，在医疗、科研、工业生产等许多领域中都有着广泛的应用。现有骨切割设备都是手工夹持人工骨，然而，手工夹持对骨块进行切割时，其准确性和安全性难以保证。尤其对于形状不规则的骨块，需要能够夹持形状不规则骨材料的智能化夹具，以提高操作的安全性能和材料的获得率。机械手是骨切割设备研宄的关键技术之一，在切割设备中起着夹持紧固的作用，机械手也是骨切割机最灵活的机械部分，因此机械手技术的发展在骨切割设备的研宄中有着举足轻重的作用。
[0003]人们对机械手的研宄有很多，被广泛应用于各个领域。德国DLR系列机械手已经有四代产品，研制的目的是在太空中提供舱内和舱外服务。英国Shadow公司的机械手TheSmart Award Hand具有同人手完全相同的自由度，手指运动空间及抓力。其尺寸与人手相近，重约5 —10公斤，而其“手指”的驱动速度大约是人的手指常速的一半。北航已发布了三代BH机械手，其中BH-3型是比较成熟的，已销往香港，澳大利亚作为实验室实验的模型。BH灵巧手系列的发布开创了国内机械手研宄的先河，填补了当时国内多指灵巧手的研宄空白，为我国多指手制造和控制技术的发展奠定了坚实的基础。
[0004]但是，目前已经研宄出的机械手由于应用领域不同或者价格昂贵等的原因，均不适用于对人工骨的夹持。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种价格低廉并且能够对人工骨进行夹持的机械手。
[0006]本实用新型提供了一种价格相对便宜并且能够对人工骨进行夹持的机械手，其特征在于，包括:至少三个机械手指，每个机械手指包含:第一指节、连接单元以及一端通过连接单元与第一指节的一端连接的第二指节；机械手掌，包含:用于固定多个第一指节的本体、与多个第一指节一一对应并驱动相对应的第一指节运动的第一指节驱动电机；旋转气缸，用于固定本体并带动本体进行旋转；推杆电机，用于固定旋转气缸并推动旋转气缸作直线往复运动；以及控制部，用于控制多个机械手指、机械手掌、旋转气缸以及推杆电机；其中，第二指节包含:设在第二指节的另一端且用于采集第二指节与人工骨之间压力信息的压力传感器以及用于采集第二指节与人工骨的位移信息的位移传感器，连接单元包含:固定在第一指节的一端用于驱动第二指节转动的第二指节驱动电机和用于测量第二指节转动的角度的角度传感器，多个第一指节的另一端固定在所述本体的一侧，第一指节驱动电机固定在本体的另一侧。
[0007]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:其中，第二指节的另一端设置有半球状凸起，压力传感器和位移传感器设置在半球形状凸起内。
[0008]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:其中，第一指节的另一端为涡轮，第一指节驱动电机的电机轴具有旋转齿，涡轮与旋转齿相匹配。
[0009]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:其中，旋转气缸能够360度旋转。
[0010]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:其中，机械手指为四个。
[0011]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:其中，多个所述机械手指以预定间距固定分布在所述本体的同一侧。
[0012]本实用新型的机械手还可以具有这样的特征:固定安装部，包含用于支撑推杆电机的支架以及用于固定支架的底座。
[0013]实用新型的作用与效果
[0014]根据本实用新型所涉及的机械手，因为具有包含第一指节和第二指节的机械手指，第二指节相对于第一指节能够转动，包含与多个第一指节一一对应的第一指节驱动电机的机械手掌，第一指节驱动电机用于驱动相应的第一指节转动，通过第一指节和第二指节的转动，将人工骨牢固的夹持，而且第二指节的一端设置有压力传感器，在对人工骨的夹持过程中能够避免因力度过大而被夹裂，进一步，旋转气缸能够带动机械手掌360度旋转，推杆电机能够带动机械手掌前进和后退，从而使机械手可以使人工骨能在切割设备上进行安装、推进、加紧、切割和退回等运动，本实用新型的机械手实现了植入医疗器械生产质量规范要求，解决了手工操作的不安全因素，并且价格相对比较便宜。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的实施例中机械手的主视图；以及
[0016]图2是本实用新型的实施例中机械手的后视图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的机械手作具体阐述。
[0018]图1是本实用新型的实施例中机械手的主视图。
[0019]如图1所示，机械手100作为骨切割设备的加持工具，用于对人工骨进行夹持，尤其适用于对不规则人工骨的夹持。机械手100包括:四个相同的机械手指110、机械手掌120、旋转气缸130、推杆电机140、固定安装部和控制部(图中未显示)。控制部控制旋转气缸130以及推杆电机140的运动。
[0020]机械手指110包含:第一指节111、连接单元112和第二指节113。连接单元112包含第二指节驱动电机112a和角度传感器112b。
[0021]其中，第一指节111的一端，即以图1中的方向来看，该一端为第一指节111的左端，第一指节111的左端为涡轮，第一指节111的另一端，即以图1中的方向来看，该一端为第一指节111的右端，第一指节111的右端与第二指节驱动电机112a相固定。
[0022]第二指节113包含:压力传感器114和位移传感器115。第二指节113的一端，即以图1中的方向来看，该一端为第二指节113的右端，第二指节113的右端指心侧具有半球状凸起，压力传感器114和位移传感器115设置在半球状凸起内。其中，压力传感器114用于采集第二指节113的半球状凸起与人工骨之间的压力信息，位移传感器115用于采集第二指节113的半球状凸起与人工骨之间的位移信息。第二指节113的另一端，即以图1中的方向来看，该一端为第二指节113的左端，第二指节113的左端与第二指节驱动电机112a的电机轴相固定。
[0023]角度传感器112b安装在第一指节111和第二指节113的连接处，用于精确测量第二指节113相对于第一指节111转动的角度，并将角度信息传送给控制部。第二指节驱动电机112a能够驱动第二指节113转动。
[0024]第二指节驱动电机112a、压力传感器114、位移传感器115与角度传感器112b由控制部控制，控制部控制第二指节驱动电机112a运行，并根据位移传感器115采集的位移信息通过角度传感器112b传送角度信息从而控制第二指节驱动电机112a驱动第二指节113转动预定的角度。当第二指节113与人工骨接触时，控制部根据压力传感器114采集的压力信息自动控制第二指节驱动电机112a停止运行。
[0025]机械手掌120包含:本