[发明专利]一种灵巧手指和机械夹爪

说明书

本发明提供了一种灵巧手指和机械夹爪；灵巧手指包括手指本体；还包括指根关节，所述指根关节包括：两个同轴设置的第一锥齿轮，两个分别用于驱动两个所述第一锥齿轮转动的第一电机，摆架，两个第二锥齿轮和第二电机；第二锥齿轮同轴设置且与两个第一锥齿轮啮合；其中一个第二锥齿轮与摆架固定连接，另一个第二锥齿轮与摆架转动连接；第二电机用于驱动手指本体转动；第一锥齿轮的中轴线、第二锥齿轮的中轴线和第二电机的转轴轴线两两垂直地相交于同一点；机械夹爪包括所述灵巧手指；该灵巧手指和机械夹爪的灵活性好，可在指根位置固定的情况下保持指尖全向垂直接触被操作物体，有利于实现被操作物体在手内自由定向和平移。

技术领域

本发明涉及机械夹爪技术领域，尤其涉及一种灵巧手指和机械夹爪。

背景技术

现有的仿生机械手指,如图7所示，一般包括多个指节1’， 任意两个相邻的指节1’之间以及指根处均设置有一个手指关节2’，其中，所有手指关节2’的转动轴向是平行的，在手指根部位置固定的情况下，机械手指只能在同一平面内弯曲摆动，灵活性较差，使用该机械手指制成的机械夹爪一般只能实现简单的抓握动作，而无法实现夹取物体后使物体在手内旋转定向。为了实现夹取物体后使物体在手内旋转定向，一般会采用如图8所示的结构，把多个机械手指3’设置在一个转动机构4’上，由转动机构4’带动机械手指3’整体地绕一个中轴线转动，从而由多个机械手指3’负责夹取物体，由转动机构4’驱动所有机械手指3’转动以带动物体在手内旋转定向。然而这种转动机构4’需要占用较大的安装空间，适用范围受限。若仅依靠控制机械手指本身的手指关节的转动就能够实现被夹取物体在机械夹爪中的手内旋转定向，则有利于降低机械夹爪的安装空间，提高适用范围。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请实施例的目的在于提供一种灵巧手指和机械夹爪，该灵巧手指的灵活性好，有利于使机械夹爪仅依靠灵巧手指本身的关节转动来实现被夹取物体在手内旋转定向。

第一方面，本申请实施例提供一种灵巧手指，包括手指本体，所述手指本体包括多个指节，任意两个相邻的指节之间设置有一个第一关节；还包括指根关节，所述指根关节包括：

两个第一锥齿轮，同轴相对设置；

两个第一电机，分别与两个所述第一锥齿轮连接，并分别用于驱动两个所述第一锥齿轮转动；

摆架，其下端设置有两个第二锥齿轮，两个所述第二锥齿轮同轴相对设置，且均与两个所述第一锥齿轮啮合；其中一个第二锥齿轮与所述摆架固定连接，另一个第二锥齿轮与所述摆架转动连接；

第二电机，设置在所述摆架上并与所述手指本体连接；所述第二电机用于驱动所述手指本体转动；

所述第一锥齿轮的中轴线、所述第二锥齿轮的中轴线和所述第二电机的转轴轴线两两垂直地相交于同一点；所述第一关节的转动轴向与所述第二电机的转轴轴线成一夹角。

本申请实施例的灵巧手指，指根关节采用了差速啮合结构，可带动摆架向任意方向摆动，从而带动手指本体整体向任意方向摆动，提高了灵巧手指的灵活性，在此基础上，通过第二电机可进一步实现手指本体的整体转动，从而进一步提高了灵巧手指的灵活性；具有多个该灵巧手指的机械夹爪，即使指根关节的位置固定，也能够通过仅依靠灵巧手指本身的关节转动来实现被夹取物体在手内旋转定向，从而有利于降低机械夹爪的安装空间，提高适用范围。

优选地，所述第一关节的转动轴向与所述第二电机的转轴垂直。

优选地，所述手指本体包括三个所述指节和两个所述第一关节，所述第二电机与其中一端的指节连接。

优选地，所述手指本体上设置有两个相互平行的连接端板，所述第二电机的转轴两端分别与两个所述连接端板连接。