本發(fā)明涉及抓取裝置,尤其涉及一種抓取結(jié)構(gòu)、抓取裝置及智能終端。
背景技術(shù):
1、隨著社會(huì)的發(fā)展,機(jī)器人等智能終端正不斷出現(xiàn)在人們的視野中,并取得很大的關(guān)注和發(fā)展,尤其是在服務(wù)型機(jī)器人領(lǐng)域,對(duì)末端執(zhí)行器的各項(xiàng)指標(biāo)有著較高的要求。作為末端執(zhí)行器的抓取結(jié)構(gòu),其集成程度,擬人程度,驅(qū)動(dòng)方式和靈活程度受到研究者的廣泛關(guān)注。
2、目前的抓取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為單向驅(qū)動(dòng)的腱繩傳動(dòng),通過(guò)電機(jī)的帶動(dòng)使手指彎曲,而手指伸展則是靠彈性材料的腱繩的回彈,在多次彎曲-伸展中,彈性材料會(huì)不斷積累殘余變形且彈性材料也會(huì)不斷老化,導(dǎo)致腱繩的回彈力不確定,從而導(dǎo)致對(duì)抓取結(jié)構(gòu)彎曲-伸展的操控精度較差,不能滿足使用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種抓取結(jié)構(gòu)、抓取裝置及智能終端,以解決現(xiàn)有抓取結(jié)構(gòu)操控精度較差的問(wèn)題。
2、一種抓取結(jié)構(gòu),包括基座、指節(jié)組件、驅(qū)動(dòng)組件、收縮腱繩和伸展腱繩;
3、所述指節(jié)組件的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述基座上,所述驅(qū)動(dòng)組件安裝在所述基座上;
4、所述收縮腱繩穿設(shè)在所述指節(jié)組件的腹部和所述基座的腹部,且所述收縮腱繩的第一端與所述指節(jié)組件的第二端的腹部相連,所述收縮腱繩的第二端與所述驅(qū)動(dòng)組件相連;
5、所述伸展腱繩穿設(shè)在所述指節(jié)組件的背部和所述基座的背部,且所述伸展腱繩的第一端與所述指節(jié)組件的第二端的背部相連,所述伸展腱繩的第二端與所述驅(qū)動(dòng)組件相連;
6、所述驅(qū)動(dòng)組件,用于控制所述收縮腱繩和所述伸展腱繩中的任一個(gè)處于收卷狀態(tài),另一個(gè)處于釋放狀態(tài)。
7、優(yōu)選地,所述基座包括基座主體和從所述基座主體的兩側(cè)邊緣沿第一方向延伸出的兩個(gè)支撐臂;
8、所述指節(jié)組件的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述基座主體上;
9、所述驅(qū)動(dòng)組件安裝在兩個(gè)所述支撐臂之間;
10、所述收縮腱繩的第二端穿過(guò)所述基座主體的腹部連接在所述驅(qū)動(dòng)組件上;
11、所述伸展腱繩的第二端穿過(guò)所述基座主體的背部連接在所述驅(qū)動(dòng)組件上。
12、優(yōu)選地,所述基座主體包括主體部和從所述主體部的一側(cè)面沿第二方向延伸出的連接凸起;所述主體部的兩側(cè)邊緣沿第一方向延伸出兩個(gè)所述支撐臂;
13、所述基座主體上設(shè)有第一通道和第二通道;
14、所述第一通道的進(jìn)口位于所述主體部靠近所述指節(jié)組件的第一表面上,所述第一通道的出口位于所述連接凸起遠(yuǎn)離所述指節(jié)組件的第二表面上;
15、所述第二通道的進(jìn)口位于所述連接凸起靠近所述指節(jié)組件的第一表面上,所述第二通道的出口位于所述連接凸起遠(yuǎn)離所述指節(jié)組件的第二表面上;
16、所述收縮腱繩和所述伸展腱繩中的任一個(gè)穿設(shè)在所述第一通道內(nèi),另一個(gè)穿設(shè)在所述第二通道內(nèi)。
17、優(yōu)選地,所述指節(jié)組件包括近端指節(jié)和遠(yuǎn)端指節(jié);
18、所述近端指節(jié)的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述基座上,所述遠(yuǎn)端指節(jié)的第一端可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述近端指節(jié)的第二端上;
19、所述收縮腱繩穿設(shè)在所述遠(yuǎn)端指節(jié)的腹部、所述近端指節(jié)的腹部和所述基座的腹部,且所述收縮腱繩的第一端與所述遠(yuǎn)端指節(jié)的第二端的腹部相連,所述收縮腱繩的第二端與所述驅(qū)動(dòng)組件相連;
20、所述伸展腱繩穿設(shè)在所述遠(yuǎn)端指節(jié)的背部、所述近端指節(jié)的背部和所述基座的背部,且所述伸展腱繩的第一端與所述遠(yuǎn)端指節(jié)的第二端的背部相連,所述伸展腱繩的第二端與所述驅(qū)動(dòng)組件相連。
21、優(yōu)選地,所述基座上靠近所述近端指節(jié)的一端設(shè)有第一斜面,所述近端指節(jié)的第一端設(shè)有第二斜面,所述第一斜面與所述第二斜面配合,用于限制所述近端指節(jié)的彎曲程度;
22、所述近端指節(jié)的第二端設(shè)有第三斜面,所述遠(yuǎn)端指節(jié)的第一端設(shè)有第四斜面,所述第三斜面與所述第四斜面配合,用于限制所述遠(yuǎn)端指節(jié)的彎曲程度。
23、優(yōu)選地,所述近端指節(jié)包括第一主體,所述遠(yuǎn)端指節(jié)包括第二主體;
24、所述第一主體的第一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)接組件可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述基座上,所述第二主體的第一端通過(guò)第二轉(zhuǎn)接組件可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述第二主體的第二端上;
25、所述收縮腱繩穿設(shè)在所述第一主體和所述第二主體內(nèi),且所述收縮腱繩的第一端與所述第二主體的第二端的腹部相連;
26、所述伸展腱繩穿設(shè)在所述第一主體和所述第二主體內(nèi),且所述伸展腱繩的第一端與所述第二主體的第二端的背部相連。
27、優(yōu)選地,所述第一主體的腹部設(shè)有沿所述第一主體的軸向方向貫穿所述第一主體的第一通孔,所述第一主體的背部設(shè)有沿所述第一主體的軸向方向貫穿所述第一主體的第二通孔;
28、所述第二主體的腹部設(shè)有沿所述第二主體的軸向方向布置的第一安裝孔,所述第二主體的背部設(shè)有沿所述第二主體的軸向方向布置的第二安裝孔;
29、所述收縮腱繩穿設(shè)在所述第一通孔和所述第一安裝孔內(nèi);
30、所述伸展腱繩穿設(shè)在所述第二通孔和所述第二安裝孔內(nèi)。
31、優(yōu)選地,所述第二主體的第二端的腹部還設(shè)有與所述第一安裝孔連通的第一容置槽;
32、所述第二主體的第二端的背部還設(shè)有與所述第二安裝孔連通的第二容置槽;
33、所述抓取結(jié)構(gòu)還包括第一預(yù)緊組件和第二預(yù)緊組件;
34、所述第一預(yù)緊組件設(shè)置在所述第一容置槽內(nèi),所述收縮腱繩的第一端穿過(guò)所述第一安裝孔與第一預(yù)緊組件相連,所述第一預(yù)緊組件用于對(duì)所述收縮腱繩進(jìn)行預(yù)緊;
35、所述第二預(yù)緊組件設(shè)置在所述第二容置槽內(nèi),所述伸展腱繩的第一端穿過(guò)所述第二安裝孔與所述第二預(yù)緊組件相連,所述第二預(yù)緊組件用于對(duì)所述伸展腱繩進(jìn)行預(yù)緊。
36、優(yōu)選地,所述第二主體的第二端的腹部還設(shè)有與所述第一容置槽連通的第一緊固孔;
37、所述第一預(yù)緊組件包括第一緊固件和第一柱體;所述第一柱體放置在所述第一容置槽內(nèi),用于連接所述收縮腱繩的第一端;所述第一緊固件穿設(shè)在所述第一緊固孔內(nèi),用于調(diào)整所述第一柱體在所述第一容置槽內(nèi)的位置;
38、所述第二主體的第二端的背部還設(shè)有與所述第二容置槽連通的第二緊固孔;
39、所述第二預(yù)緊組件包括第二緊固件和第二柱體;所述第二柱體放置在所述第二容置槽內(nèi),用于連接所述伸展腱繩的第二端;所述第二緊固件穿設(shè)在所述第二緊固孔內(nèi),用于調(diào)整所述第二柱體在所述第二容置槽內(nèi)的位置。
40、優(yōu)選地,所述第一柱體和所述第二柱體均為多邊形棱柱。
41、優(yōu)選地,所述遠(yuǎn)端指節(jié)還包括遮擋蓋,所述第二主體的腹部和所述第二主體的背部各安裝有一所述遮擋蓋,兩個(gè)所述遮擋蓋分別用于遮蔽所述第一容置槽和所述第二容置槽。
42、優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)組件包括電機(jī)和繞線輪;
43、所述電機(jī)安裝在所述基座上,所述電機(jī)的輸出軸沿第二方向設(shè)置,并與所述繞線輪相連;
44、所述收縮腱繩的第二端穿過(guò)所述基座的腹部連接在所述繞線輪上;
45、所述伸展腱繩的第二端穿過(guò)所述基座的背部連接在所述繞線輪上。
46、優(yōu)選地,所述繞線輪為雙槽繞線輪,所述雙槽繞線輪包括沿第二方向間隔設(shè)置的第一線槽和第二線槽;
47、所述收縮腱繩和所述伸展腱繩中的任一個(gè)纏繞所述第一線槽內(nèi),另一個(gè)纏繞在所述第二線槽內(nèi);
48、所述收縮腱繩的纏繞方向與所述伸展腱繩的纏繞方向相反。
49、一種抓取裝置,包括手掌結(jié)構(gòu)和上述抓取結(jié)構(gòu);所述抓取結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述手掌結(jié)構(gòu)上。
50、一種智能終端,包括機(jī)械臂和上述抓取裝置,所述抓取裝置設(shè)置在所述機(jī)械臂上。
51、上述抓取結(jié)構(gòu)、抓取裝置及智能終端中,收縮腱繩穿設(shè)在指節(jié)組件的腹部和基座的腹部,收縮腱繩的兩端分別與指節(jié)組件的第二端的腹部和驅(qū)動(dòng)組件相連,伸展腱繩穿設(shè)在指節(jié)組件的背部和基座的背部,且伸展腱繩的兩端分別與指節(jié)組件的第二端的背部和驅(qū)動(dòng)組件相連,在驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)下,控制收縮腱繩和伸展腱繩中的任一個(gè)處于收卷狀態(tài),另一個(gè)處于釋放狀態(tài),此處的收卷狀態(tài)是指腱繩被纏繞起來(lái)的狀態(tài),釋放狀態(tài)是腱繩被拉直的狀態(tài)。當(dāng)收縮腱繩處于收卷狀態(tài),伸展腱繩處于釋放狀態(tài),帶動(dòng)指節(jié)組件繞指節(jié)組件的第一端與基座相接處所在軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn),使手指產(chǎn)生彎曲抓取的動(dòng)作,確保彎曲動(dòng)作的順利完成;當(dāng)收縮腱繩處于釋放狀態(tài),伸展腱繩處于收卷狀態(tài),帶動(dòng)指節(jié)組件繞指節(jié)組件的第一端與基座相接處所在軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),使手指產(chǎn)生伸展的動(dòng)作。收縮腱繩和伸展腱繩配合使用,通過(guò)控制兩個(gè)腱繩中的任一個(gè)纏繞收卷,另一個(gè)繃緊拉直,能夠精準(zhǔn)控制抓取結(jié)構(gòu)彎曲或伸展,提高對(duì)抓取結(jié)構(gòu)的調(diào)控效果,滿足使用需求,提高設(shè)備實(shí)用性。