[发明专利]一种具有调温功能的多功能夹取的机械手

说明书

本发明公布了一种具有调温功能的多功能夹取机械手，包括手腕、手掌、手指，还包括感应组件、降温组件、控制装置和管道组元，手腕内部设有控制器，所述控制器分别与开关、压力装置、温度传感器和接触式力传感器连接。本发明的技术方案通过整体骨架为金属材料，手指和手掌内表面和手指关节连接处为弹性材料，可以具有承重性和灵活性相结合的特点，通过降温组件可以实现对高温物体的夹取，通过感应组件可以实现对不同形状和大小的物体进行夹取，从而实现机械手表面弹性材料在高温下有效使用，进而提供高摩擦力易于抓取物体的同时对被抓取物体形成保护。

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，更具体地，涉及一种具有调温功能的多功能夹取机械手。

背景技术

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序夹取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它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，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，目前的机械手在夹取工件时，因为固定爪较为坚硬会在各型不同结构工件的表面留下划痕，对于易碎的零部件还会因为力度控制不好，从而导致报废，同时在固定爪在受到冲击时，因为没有缓冲的结构，因此冲击力会对工件造成直接的冲击，从而造成工件的损坏。

在机械手表面采用有机弹性材料可以对被夹取物品形成保护，同时由于弹性材料较大的摩擦力而有利于在较小的作用力之下实现有效夹取，但是在一些高温环境下，有机弹性材料会因发热发生变形和性能变差的问题，这些都是行业内有待解决的问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的发展现状和优缺点，本发明的目的是提供一种多功能夹取的机械手，通过整体骨架为金属材料，手指和手掌内表面和手指关节连接处为弹性材料，可以具有承重性和灵活性相结合的特点，通过降温组件可以实现对高温物体的夹取，通过感应组件可以实现对不同形状和大小的物体进行夹取。

为实现上述目的，本发明一种具有调温功能的多功能夹取机械手提供如下技术方案：包括手腕、手掌、手指，还包括感应组件、降温组件、控制器和管道组元；管道组元包括第一输送管道和第二输送管道；降温组件位于机械手的手掌内部，降温组件包括空腔、水凝胶腔、开关、挤压装置和温度传感器；感应组件位于手指和手掌表面，感应组件为弹性材料，感应组件包括排水微孔和接触式力传感器；第一输送管道的两端分别连接所述空腔和手指表面的感应组件的排水微孔，可把受热后液化的基于水凝胶的复合树脂从空腔流入到排水微孔处。

第二输送管道位于手掌的掌心表面；

手腕内部设有控制器，所述控制器分别与开关、挤压装置、温度传感器和接触式力传感器连接，对压力传感器和温度传感器接收到的信息进行处理。

本发明一种具有调温功能的多功能夹取机械手提供如下附属技术方案：

所述手掌和手指采用金属3D打印方式制备，3D打印一次成型。

所述第一输送管道位于所述机械手的内部。

所述手掌的手掌掌心内部为空心结构，所述降温组件位于所述空心结构中，可用加热枪把液体状态下的水凝胶的复合树脂通过开孔进入水凝胶腔。

所述挤压装置位于所述水凝胶腔周围。

所述挤压装置通过挤压水凝胶腔来控制水凝胶向空腔中的输出或回流。

所述排水微孔为水凝胶的通道，所述弹性材料表面还设有开孔，所述接触式力传感器位于所述开孔中，可以感知物体的位置，大小和形状。

所述水凝胶腔中的水凝胶材质为水和二甲基亚砜溶液。

机械手整体骨架为金属材料，手指和手掌内表面和手指关节连接处为弹性材料，可以具有承重性和灵活性相结合的特点。

所述橡胶状的弹性材料具有吸水功能，可以使液化的水凝胶聚集在表面，对夹取的物体进行降温。