[发明专利]机械手

说明书

本申请公开了一种机械手，涉及器械设备技术领域，其中，机械手包括：驱动组件和齿轮减速机构，驱动组件包括第一驱动电机，第一驱动电机的驱动端设有轮齿，其中，第一驱动电机为大力矩密度输出电机；齿轮减速机构包括第一减速齿轮，第一减速齿轮的轮齿与第一驱动电机的轮齿相互啮合，第一减速齿轮远离第一驱动电机的一端设有第一连杆机构，第一驱动电机用于驱动第一连杆机构运动，第一减速齿轮用于使第一驱动电机的旋转速度减速并向第一连杆机构传递。本申请能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。

技术领域

本申请涉及器械设备技术领域，特别涉及一种机械手。

背景技术

机械手，作为机器人与环境相互作用的最后环节和执行部件，其主要用于将指定的物品抓取并运转至指定的位置，机械手对于提高机器人完成任务的能力和改进作业水平有着非常重要的作用。

在机器人驱动器中，通常根据任务需求来选取合适的减速比，从而在速度和力矩之间取得某种折中或平衡。但是减速机会不可避免地引入摩擦和能量损耗、引入回差及增大表征惯量，进而降低了系统传动效率、精度及反向驱动能力。相关技术中，为了满足关节力矩需求，大多数机器人系统通常需要几十甚至上百的减速比，经常采用谐波/摆线齿轮甚至是多级行星齿轮，但这会极大降低系统的传动效率和反向驱动能力，极大地限制了人机交互、机器人与环境的物理交互能力。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种机械手，能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。

本申请提供了一种机械手，包括：

驱动组件，包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的驱动端设有轮齿，其中，所述第一驱动电机为大力矩密度输出电机；

齿轮减速机构，包括第一减速齿轮，所述第一减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第一连杆机构，所述第一减速齿轮的轮齿与所述第一驱动电机的轮齿相互啮合，所述第一减速齿轮用于使所述第一驱动电机的旋转速度减速并向所述第一连杆机构传递；其中，所述第一减速齿轮的直径大于所述第一驱动电机的驱动端的直径。

根据本申请第一方面实施例的机械手，至少具有如下有益效果：通过控制大力矩密度输出的第一驱动电机启动，使得第一驱动电机驱动端的轮齿与第一减速齿轮的轮齿相互啮合转动，所述第一减速齿轮使所述第一驱动电机的旋转速度减速并向所述第一连杆机构传递，以带动第一连杆机构运动。与相关技术相比，本申请通过大力矩密度输出的第一驱动电机与第一减速齿轮的轮齿相互啮合转动并驱动第一连杆机构运动，可实现精确的力感知，具有力传递的透明性，能够提高驱动系统的反驱动能力和传动效率，并在保持良好反向驱动能力的同时实现减速增扭，使得机械手能够在复杂碰撞接触环境中进行快速优雅操作。

根据本申请的一些实施例，所述驱动组件还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动端设有轮齿，所述齿轮减速机构包括第二减速齿轮，所述第二减速齿轮的外侧分别设有轮齿和第二连杆机构，所述第二减速齿轮的轮齿与所述第二驱动电机的轮齿相互啮合；所述第一减速齿轮与所述第二减速齿轮同轴相向设置，且所述第一减速齿轮靠近所述第一驱动电机设置，所述第二减速齿轮靠近所述第二驱动电机设置，其中，所述第二驱动电机为大力矩密度输出电机，所述第二减速齿轮的直径大于所述第二驱动电机的所述驱动端的直径。

根据本申请的一些实施例，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间的驱动方式为并联驱动。

根据本申请的一些实施例，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机均通过电流环进行力矩测量。