一种柔性两指构型机械手的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种柔性两指构型机械手。

背景技术：

随着《中国制造2025》的逐步推进，机器人自动化系统广泛应用于3C 和物流行业的抓取、装配等工艺中。机械手作为进行抓取、装配作业的执行工具，其抓握能力、操作稳定性等对作业过程的效率和安全性具有重要的影响。目前使用的机械手主要有两种：一种是类人手的灵巧机械手，具有很强的抓握能力和操作稳定性，但其结构和控制算法复杂，价格较为昂贵，从而限制了其广泛应用；另一种是单一自由度的夹爪，动作简单、可靠性高，但是柔性和扩展性差。

因此，设计一种能够实现对不同形状、尺寸物体的抓握，且价格低廉和抓取过程稳定性高的机械手亟待解决。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种性价比高，抓取过程稳定性好，能抓取多种形状、尺寸物体的柔性两指构型机械手。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性两指构型机械手，包括手掌外壳、手掌盖板、舵机、控制板和手指；

手掌盖板设置在手掌外壳的一端，手掌外壳内设有舵机，舵机通过线路与设置在手掌外壳外部的控制板电连接，手指设有两个，两个手指对称设置，两个手指的一端与手掌盖板相连接，另一端扩口设置并倾斜向外延伸，手指上设有拉线，拉线的一端与手指相连接，另一端与舵机相连接。

进一步：手指包括近指节和远指节，远指节通过腱鞘和弹簧与近指节的一端相连接，近指节的另一端通过腱鞘和弹簧与手掌盖板相连接。

进一步：近指节上靠近手掌盖板的一端设有滑轮，舵机上设有输出轴，输出轴的一端设有线轮，拉线缠绕设置在线轮上，且拉线的一端与线轮固定连接，另一端绕过滑轮和近指节，并与远指节固定连接。

进一步：手掌外壳上设有用于固定线路的舵机信号线端口。

进一步：手掌外壳的另一端设有底座法兰，舵机与底座法兰固定连接。

进一步：手指为光敏树脂材料制成。

进一步：近指节和远指节远离手掌盖板的一侧均设置有塑胶片。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种柔性两指构型机械手，具有多关节，多自由度，多铰接的特点，可在柔性生产线上完成各种灵巧及精细操作任务，也可在极限或者有害的环境下代替人工实现灵活、精确、快速、高重复度的抓取操作；

2、本实用新型的一种柔性两指构型机械手，采用PI D控制算法，可以实现对不同形状、尺寸物体的抓握，且价格低廉和抓取过程稳定性高；

3、本实用新型的一种柔性两指构型机械手，在远指节所受外力较小时，柔性关节变形较小，可以保证指尖与物体的精确接触；当远指节所受外力较大时，柔性关节变形较大，增大了整个末端手指与工件接触面积，从而增强了机械手的抓取能力。

附图说明

图1为本实用新型的正视剖面图的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的手指示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座法兰，2、手掌外壳，3、舵机信号线端口，4、舵机，5、手掌盖板，6、滑轮，7、近指节，8、腱鞘，9、远指节，10、塑胶片，11、拉线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，一种柔性两指构型机械手，包括手掌外壳2、手掌盖板5、舵机4、控制板和手指；

手掌盖板5设置在手掌外壳2的一端，手掌外壳2内设有舵机4，舵机 4通过线路与设置在手掌外壳2外部的控制板电连接，手指设有两个，两个手指对称设置，两个手指的一端与手掌盖板5相连接，另一端扩口设置并倾斜向外延伸，手指上设有拉线11，拉线11的一端与手指相连接，另一端与舵机4相连接。

本实用新型的一种柔性两指构型机械手，具有多关节，多自由度，多铰接的特点，可在柔性生产线上完成各种灵巧及精细操作任务，也可在极限或者有害的环境下代替人工实现灵活、精确、快速、高重复度的抓取操作；

手指包括近指节7和远指节9，远指节9通过腱鞘8和弹簧与近指节7 的一端相连接，近指节7的另一端通过腱鞘8和弹簧与手掌盖板5相连接，手指运动灵活。

近指节7上靠近手掌盖板5的一端设有滑轮6，舵机4上设有输出轴，输出轴的一端设有线轮，拉线11缠绕设置在线轮上，且拉线11的一端与线轮固定连接，另一端绕过滑轮6和近指节7，并与远指节9固定连接；舵机 4带动输出轴转动，输出轴的转动带动线轮转动，进而带动拉线11运动。

手掌外壳2上设有用于固定线路的舵机信号线端口3。

手掌外壳2的另一端设有底座法兰1，舵机4与底座法兰1固定连接，底座法兰1可用于连接机械臂或者其他构件。

手指为光敏树脂材料制成。

近指节7和远指节9远离手掌盖板5的一侧均设置有塑胶片10。

本实用新型的一种柔性两指构型机械手，采用PID控制算法，可以实现对不同形状、尺寸物体的抓握，且价格低廉和抓取过程稳定性高；在远指节 9所受外力较小时，柔性关节变形较小，可以保证指尖与物体的精确接触；当远指节9所受外力较大时，柔性关节变形较大，增大了整个末端手指与工件接触面积，从而增强了机械手的抓取能力。

本实用新型的一种柔性两指构型机械手，手指的抓取过程为：舵机4正转启动，带动线轮转动，拉线11通过滑轮6带动腱鞘8轴向旋转，远指节9 跟随近指节7轴向转动，同时弹簧做拉紧运动，实现近指节7和远指节9的抓握动作；手指的放置过程为：舵机4反转启动，带动线轮转动，拉线11 通过滑轮6带动腱鞘8轴向旋转，远指节9跟随近指节7轴向转动，同时弹簧回缩，实现近指节7和远指节9的张开动作。

本使用新型的一种柔性两指构型机械手，运行平稳可靠，可实现抓取作业的稳定性和安全性，并且具有集成化和自动化程度高、成本低等优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。