一种多功能作业机械手

本发明涉及机器人抓取作业，尤其涉及一种多功能作业机械手。

背景技术：

1、机器人工程是科研与工业领域的重要发展方向，抓取作业是各类机器人的典型作业内容，可满足农林、渔业以及环境学领域的重要实际需求。

2、传统的抓取作业设备通常分为两类，一类为夹子形状的电驱或液压驱动机械手，该类设备具备驱动结构简单、稳定性强的优点，但由于其类夹子的形状特性，导致可抓取目标有限，且抓取手指的运动需要配备单独的驱动及传动装置，结构复杂。

3、另一类为灵巧机械手，该类装置采用多电机或气动结构驱动，以模仿人类手指形状为目标并可模仿人手抓取模式，大幅提高抓取作业的成功率以及作业过程的安全性，但与此同时多节驱动结构通常导致灵巧手整体结构复杂，驱动体积大以及难以适应水下环境等缺点，导致该类机械手难以实现大范围的工程化应用。同时，上述机械手在作业过程中所需动力源众多，其作业最大功率通常取决于功率最低的动力源，整体系统最大输出负载受到严重限制。

4、因此，为解决上述类别的机械手在作业过程中遇到的问题，亟需一种结构简单的多功能抓取机械手，能够实多种农作物的精确采摘或水下生物的安全抓取。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种多功能作业机械手，其解决了现有抓取机械手驱动结构体积大难以适应农作物的精确采摘或水下生物抓取的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、一种多功能作业机械手，包括：相对转动设置的外环机构和内环机构，用于驱动外环机构和内环机构相对转动的驱动装置，以及连接在外环机构上的抓取装置；

6、抓取装置包括固定在所述外环机构上的固定底座，和沿着固定底座的周向等间距设置的若干个可弯曲手指；

7、所述可弯曲手指包括展开状态、聚拢状态和介于展开状态至聚拢状态之间的中间状态；

8、所述外环机构和内环机构的转动角度的正逆向幅度不超过两个相邻可弯曲手指与轴心的连线间的夹角。

9、所述可弯曲手指与所述固定底座采用一体成型的钣金材料，所述可弯曲手指与所述内环机构通过柔性拉绳连接；

10、通过所述驱动装置驱动所述内环机构的转动，所述柔性拉绳拉动所述弯曲手指聚拢或释放所述弯曲手指。

11、所述可弯曲手指的中部具有弯折功能，所述弯折处设有用于连接所述柔性拉绳的连接座；

12、所述柔性拉绳的一端与所述内环机构连接，所述柔性拉绳的另一端与所连接座连接。

13、所述可弯曲手指铰接在所述固定底座上，所述可弯曲手指与所述内环机构通过拉杆连接。

14、所述可弯曲手指的中部具有弯折功能，所述弯折处设有用于连接所述拉杆的铰接座；

15、所述拉杆的两端分别固定设置有球头扣，所述拉杆与所述可弯曲手指连接的一端通过所述球头扣与所述铰接座铰接。

16、所述球头扣具有环形连接端和拉杆连接端，所述拉杆连接端与所述拉杆固定连接。

17、所述内环机构上插接有定位管，所述定位管的一端插入所述内环机构，所述定位管的另一端露出在所述内环机构的顶部；

18、所述拉杆与所述内环机构连接的一端的所述球头扣套接在所述定位管上。

19、所述定位管露出在所述内环机构顶部的一端设有限位块，以使所述拉杆能够连接在所述定位管上。

20、所述可弯曲手指远离所述固定底座的一端设有安装平台，每个所述安装平台上固定设置有圆锥部件。

21、(三)有益效果

22、本发明的有益效果是：本发明提供一种多功能作业机械手，适用于农林、渔业、环境探索和医学领域等多种场景。

23、通过设置外环机构、内环机构与多个柔性拉绳，实现多个可弯曲手指的展开或聚拢，形成能够对目标进行抓取作业的多功能机械抓手。有效简化了机械手驱动结构并增加了驱动输出功率，适用于水下作业。

24、通过在固定底座上等间距设置多个可弯曲手指，提升对抓取目标的抓取能力，使手指在弯曲聚拢时，更容易捕捉抓取目标。

25、本发明提供的多功能抓取机械手，在简化驱动结构的同时提出了一种新型抓取作业模型，大幅提高了抓取作业过程的环境适应性与作业成功率，以满足各领域的抓取作业需求。

技术特征：

1.一种多功能作业机械手，其特征在于，包括：可相对转动的外环机构(31)和内环机构(32)，用于驱动外环机构(31)和内环机构(32)相对转动的驱动装置，以及连接在外环机构(31)上的抓取装置(1)；

2.根据权利要求1所述的多功能作业机械手，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的多功能作业机械手，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的多功能作业机械手，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的多功能作业机械手，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的多功能作业机械手，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的多功能作业机械手，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的多功能作业机械手，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的多功能作业机械手，其特征在于，

技术总结本发明涉及机器人抓取作业技术领域，尤其涉及一种多功能作业机械手，包括：可相对转动的外环机构和内环机构，用于驱动外环机构和内环机构相对转动的驱动装置，以及连接在外环机构上的抓取装置；抓取装置包括固定在所述外环机构上的固定底座和沿着固定底座的周向等间距设置的若干个可弯曲手指；所述可弯曲手指包括展开状态、聚拢状态和介于展开状态至聚拢状态之间的中间状态；所述外环机构和内环机构的转动角度的正逆向幅度不超过两个相邻可弯曲手指与轴心的连线间的夹角。技术研发人员：张佐天,吕欣倍受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13