CN121061925A - 机械手、机械手控制方法及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹持装置技术领域，公开了机械手、机械手控制方法及机器人，机械手包括手掌和多根手指。多根手指绕手掌的周向间隔分布并具有夹持侧，夹持侧设置有触控模块，每根手指均设置有驱动机构，驱动机构用于驱动手指自转和弯曲；机械手具有第一夹持状态、第二夹持状态以及支撑状态，在第一夹持状态，多根手指依次交错弯曲且多个夹持侧相对以夹持产品，在第二夹持状态，多个夹持侧均朝向手掌内以夹持产品，在支撑状态，驱动机构驱动手指旋转使得夹持侧朝向手掌外并支撑于产品的内壁。因此该机械手能够根据不同形状和尺寸的产品而处于不同的夹持状态，从而对相应产品稳定抓取，有效降低了产品抓取失败、产品滑落或损坏的可能性。

Description

机械手、机械手控制方法及机器人

技术领域

本发明涉及夹持装置技术领域，尤其涉及机械手、机械手控制方法及机器人。

背景技术

机械手作为实现自动化操作的核心部件，其性能优劣直接影响着生产效率与作业质量。尤其是在复杂多变的操作场景中，如精密电子元件装配、生鲜食品分拣以及医疗辅助操作等，对机械手的灵活性、适应性提出了极高要求。

现有技术中，灵巧机械手多采用连杆式或仿生关节式结构，通过电机、气缸等驱动元件带动手指开合，实现物体的夹持与释放。部分高端型号引入了传感器反馈机制，可实时监测夹持力与物体位置，提升操作的稳定性。这类机械手在设计上侧重于简化结构、降低成本，通常采用多自由度的手指配置，配合简单的轨迹规划算法，以实现基础抓取功能。其优势在于结构紧凑、控制简单，适用于标准化程度较高的生产流水线，如汽车零部件搬运、包装箱码垛等场景。

但是，在面对复杂操作任务时，其手指由于自由度受限，手指难以模拟人类手部的多关节协同运动，同时还受限于手指开合范围与夹持力调节精度，导致在夹持不同形状和尺寸的物体时，常出现抓取失败、物体滑落或损坏等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供机械手、机械手控制方法及机器人，解决现有技术中机械手由于自由度受限，且开合范围以及夹持力精度调节的限制，导致其夹持不同形状和尺寸，容易出现抓取失败、物体滑落或损坏等情况的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了机械手，其包括：

手掌；

多根手指，绕所述手掌的周向间隔分布并具有夹持侧，所述夹持侧设置有触控模块，每根所述手指均设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述手指自转和弯曲；

所述机械手具有第一夹持状态、第二夹持状态以及支撑状态，在所述第一夹持状态，多根所述手指依次交错弯曲且多个所述夹持侧相对以夹持产品，在所述第二夹持状态，多个所述夹持侧均朝向所述手掌内以夹持产品，在所述支撑状态，所述驱动机构驱动所述手指旋转使得所述夹持侧朝向所述手掌外并支撑于产品的内壁。

可选地，所述手指包括：

基指节，转动连接于所述驱动机构；

末指节，转动连接于所述基指节；

其中，所述基指节和所述末指节朝向所述手掌内的一侧为夹持侧，在所述第一夹持状态，多个所述基指节向所述手掌内转动且相互交错，多个所述末指节相对以使得多个所述夹持侧交错相对而夹持产品，在所述第二夹持状态，多个所述基指节向所述手掌外转动，多个所述末指节相对使得多个所述夹持侧朝向所述手掌内而夹持产品，在所述支撑状态，所述夹持侧转向所述手掌外侧以支撑于产品的内侧壁。

可选地，还包括：

齿轮组，设置于所述基指节并与所述驱动机构连接以将所述基指节与所述驱动机构隔离开，所述齿轮组被配置为通过所述驱动机构带动所述基指节在180°范围内转动。

可选地，所述齿轮组包括：

第一基齿轮，通过基转杆与所述基指节固定连接；

第二基齿轮，与所述第一基齿轮啮合并设置于所述驱动机构；

第一末齿轮，转动连接于所述基转杆并通过连杆组件与所述末指节连接；

第二末齿轮，与所述第一末齿轮啮合并设置于所述驱动机构。

可选地，所述驱动机构包括弯曲驱动组件，所述弯曲驱动组件包括：

第一驱动件，通过第一传动模块与所述第二基齿轮连接，以驱动所述基指节转动；

第二驱动件，通过第二传动模块与所述第二末齿轮连接，以驱动所述末指节相对于所述基指节转动。

可选地，所述驱动机构还包括：

旋转盘，所述弯曲驱动组件设置于所述旋转盘；

旋转驱动件，与所述旋转盘连接以驱动所述旋转盘转动。

可选地，所述驱动机构包括：

外套筒，固定于所述手掌；

内套筒，转动连接于所述外套筒内并与所述旋转驱动件，所述旋转盘设置于所述内套筒；

其中，所述外套筒设置有与控制模块电连接的滑环定子，所述内套筒设置有与所述滑环定子相对应的滑环动子，以使得所述手指能在大于°的范围内旋转。

可选地，所述手指内具有多个检测件，所述检测件通过多层电路板与控制模块连接；和/或，

所述旋转驱动件的外侧平行布置有减速器。

第二方面，本发明提供了机械手控制方法，其应用于第一方面中任一项所述的机械手，包括：

获取产品的尺寸和形状；

当产品的尺寸和形状满足第一条件时，启动驱动机构驱动手指自转和弯曲而使得机械手进入所述第一夹持状态夹持产品；

当产品的尺寸和形状满足第二条件时，启动所述驱动机构驱动所述手指弯曲而使得机械手进入所述第二夹持状态夹持产品；

当产品的尺寸和形状满足第三条件时，启动所述驱动机构驱动所述手指自转以使得机械手进入所述支撑状态以撑起产品。

第三方面，本发明提高了机器人，其特征在于，包括：

机械臂；

如第一方面中任一项所述的机械手，设置于所述机械臂。

本发明的有益效果：

在夹持不同的产品时，根据产品的形状和尺寸，利用驱动机构驱动每根手指自转和弯曲，即可使得多根手指形成夹持姿态或者支撑姿态，在夹持尺寸较小的产品时，多根手指依次交错弯曲且彼此相对从而在多根手指之间形成较小的夹持空间，以稳定夹持产品，而当夹持尺寸较大的产品时，则多根手指均朝向手掌内并在多根手指之间形成较大的夹持空间，以夹持产品，而当抓取具有内腔或者槽孔的产品时，利用驱动机构带动手指旋转并使得夹持侧均向手掌外弯曲，即可使得多根手指的夹持侧同时支撑在产品的内壁，以在支撑状态下对产品的内腔抵接从而将产品撑起。因此该机械手在使用过程中，能够根据不同形状和尺寸的产品，通过驱动机构控制每根手指转动和弯曲而使得整个机械手处于不同的夹持状态，从而对相应产品稳定抓取，有效降低了产品抓取失败、产品滑落或损坏的可能性。

附图说明

图1是本发明实施例中机械手在第二夹持状态下的结构示意图；

图2是本发明实施例中机械手的结构爆炸图；

图3是本发明实施例机械手的手指为立方体状时的结构示意图；

图4是本发明实施例机械手在第一夹持状态下夹持产品时的结构示意图；

图5是本发明实施例机械手在支撑状态下的结构示意图；

图6是本发明实施例机械手在支撑状态下夹持产品时的结构示意图；

图7是本发明实施例机械手的手指和驱动机构的结构示意图；

图8是本发明实施例机械手的手指和驱动机构在隐藏外套筒和内套筒后的侧视图；

图9是本发明实施例机械手的手指和驱动机构在隐藏外套筒和内套筒后的正视图；

图10是本发明实施例机械手的手指、弯曲驱动组件和自转编码器的结构示意图；

图11是图10所示实现方式中A-A向的剖视图；

图12是本发明实施例机械手的手指、弯曲驱动组件的正视图；

图13是本发明实施例机械手的旋转驱动件、减速器、齿轮以及齿圈的结构示意图；

图14是本发明实施例机械手的手指和驱动机构的正视图；

图15是图14所示实现方式中B-B向的剖视图；

图16是本发明实施例机械手的手指、第一传动模块和第二传动模块的结构示意图；

图17是本发明实施例机械手的手指均朝向同一方向弯曲的结构示意图；

图18是本发明实施例机械手的手指均朝向不同方向躺平的结构示意图；

图19是本发明实施例机械手控制方法的流程示意图。

图中：

1、手掌；11、控制模块；111、接口电路板；112、控制电路板；12、手掌盖板；13、手掌脚垫；14、灯条；15、腕转关节；

2、手指；21、基指节；211、基转杆；212、基编码器；213、基磁钢；214、基指节骨架；22、末指节；221、末转杆；222、第一转轴；223、第二转轴；224、连杆；225、末编码器；226、末磁钢；227、末指节骨架；

3、驱动机构；31、旋转盘；32、旋转驱动件；33、弯曲驱动组件；331、第一驱动件；332、第二驱动件；333、第一传动模块；334、第二传动模块；34、外套筒；341、上盖板；342、齿圈；35、内套筒；351、轴承；36、减速器；361、驱动齿轮；37、内盖板；

4、滑环组件；

5、检测件；51、第一磁钢；52、第一编码器；53、第二磁钢；54、第二编码器；55、自转编码器；551、编码器定子；552、编码器动子；56、触觉传感器；

6、齿轮组；61、第一基齿轮；62、第二基齿轮；63、第一末齿轮；64、第二末齿轮；

A、第一夹持状态；B、第二夹持状态；C、支撑状态；

10、第一产品；20、第三产品。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的机械手、机械手控制方法及机器人的技术方案。

如图1至图6所示，该机器人包括机械臂和设置在机械臂上的机械手，机械手包括手掌1和多根手指2。多根手指2绕手掌1的周向间隔分布并具有夹持侧，夹持侧设置有触控模块，每根手指2均设置有驱动机构3，驱动机构3用于驱动手指2自转和弯曲；机械手具有第一夹持状态A、第二夹持状态B以及支撑状态C，在第一夹持状态A，多根手指2依次交错弯曲且多个夹持侧相对以夹持产品，在第二夹持状态B，多根手指2均朝向手掌1内以夹持产品，在支撑状态C，驱动机构3驱动手指2旋转使得夹持侧朝向手掌1外并支撑于产品的内壁。

在夹持不同的产品时，根据产品的形状和尺寸，利用驱动机构3驱动每根手指2自转和弯曲，即可使得多根手指2形成夹持姿态或者支撑姿态，产品包括尺寸较小的第一产品10、尺寸较大的第二产品以及呈空心状或者具有槽孔结构的第三产品20。在夹持尺寸较小的第一产品10时，多根手指2依次交错弯曲且彼此相对从而在多根手指2之间形成较小的夹持空间，以稳定夹持第一产品10，而当夹持尺寸较大的第二产品时，则多根手指2均朝向手掌1内并在多根手指2之间形成较大的夹持空间，以夹持第二产品，而当抓取具有内腔或者槽孔的第三产品20时，利用驱动机构3带动手指2旋转并使得夹持侧均向手掌1外弯曲，即可使得多根手指2的夹持侧同时支撑在第三产品20的内壁，以在支撑状态C下对第三产品20的内腔抵接从而将第三产品20撑起。因此该机械手在使用过程中，能够根据不同形状和尺寸的产品，通过驱动机构3控制每根手指2转动和弯曲而使得整个机械手处于不同的夹持状态，从而对相应产品稳定抓取，有效降低了产品抓取失败、产品滑落或损坏的可能性。

具体地，手掌1呈套筒状结构，也可以为立方体状（如图3所示），其底部通过腕转关节15连接于机械臂的执行端。手掌1的指定部位开设缺口以容纳驱动机构3，在手掌1的底壁上还设置有控制模块11，控制模块11包括接口电路板111和控制电路板112等结构以实现控制，在手掌1的顶壁上还设置有手掌盖板12和手掌脚垫13等防护结构，在手掌1的侧面还设置有灯条14，灯条14上具有多组延伸的LED灯，以表示该机械手不同的状态。

驱动机构3的部分嵌设在手掌1内部，以节约整体占据的空间，驱动机构3可以包括多组驱动模块，多组驱动模块可以单独运行，以分别控制手指2的自转和弯曲，而手指2包括多段指节，多段指节依次转动连接，驱动机构3能够驱动手指2在超过360°的范围内旋转，且能够驱动多段指节在超过90°的范围弯曲，即可使得多根手指2能够组成不同的抓取状态。

如图7至图9所示，可选地，手指2包括基指节21和末指节22。基指节21转动连接于驱动机构3；末指节22转动连接于基指节21；其中，基指节21和末指节22朝向手掌1内的一侧为夹持侧，在第一夹持状态A，多个基指节21向手掌1内转动且相互交错，多个末指节22相对以使得多个夹持侧交错相对而夹持第一产品10，在第二夹持状态B，多个基指节21向手掌1外转动，多个末指节22相对使得多个夹持侧朝向手掌1内而夹持第二产品，在支撑状态C，夹持侧转向手掌1外侧以支撑于第三产品20的内侧壁。

具体地，基指节21通过基转杆211转动连接在驱动机构3上，而末指节22可以通过末转杆221连接在基指节21的端部，且在相应齿轮的偏心位置处设置第一转轴222，末指节22上设置第二转轴223，第一转轴222和第二转轴223之间设置连杆224，以基指节骨架214、连杆224、设置第一转轴222的齿轮以及末指节骨架227组成四边形连杆结构（本实施例中为平行四边形连杆结构），从而实现末指节22能够相对于基指节21转动而弯曲手指2。

在第一夹持状态A下，将多个基指节21相互交错，比如三根手指2时，其中一个基指节21转动至另外两个基指节21之间，而三根末指节22则交错相对，从而就能够形成第一夹持空间，由于手指2的交错，使得第一夹持空间尺寸较小，则末指节22相对于基指节21转动时能够更方便也更稳定地抵接在尺寸较小的第一产品10上。

在第二夹持状态B下，多个基指节21可以向手掌1外弯曲，以使得多个末指节22相互远离，从而就可以围合形成尺寸较大的第二空间，以便于夹持大尺寸的产品，支撑状态C下，则有驱动机构3驱动手指2旋转，使得多根手指2均背向手掌1的中心，此时末指节22向外弯曲，同时根据第三产品20的内腔尺寸，基指节21也可以向外弯曲，以确保多个末指节22能够稳定抵接在第三产品20的内侧壁上，即可完成对产品的夹持。在另一实施例中，支撑状态C下，末指节22也可以在端部设置一个自转关节，通过自转关节驱动抵接部旋转至手掌1外侧来抵接第三产品20的内壁，此时手指2本身无需旋转，从而能够进一步优化夹持效果，具体可以根据实际的应用场景来设计，本发明不做限定。

参照图10至图12，可选地，手指2内具有多个检测件5，检测件5通过多层电路板与控制模块11连接。多层电路板布置于驱动机构3内的缝隙中。

具体地，手指2的每个指节和相应的驱动元件处均可以设置编码器作为检测件5，比如基指节骨架214与基转杆211之间通过顶丝和扁位的方式固定连接，使得基指节21能够与基转杆211同步旋转，而在基转杆211端面开设凹槽以放置第一磁钢51，第一磁钢51同轴布置有第一编码器52作为检测件5，以实时检测基指节21的转动幅度，且第一编码器52与驱动机构3驱动基指节21转动的驱动结构的基编码器212和基磁钢213形成闭环控制。

同理，在末指节22的末转杆221端面也设置有第二磁钢53，且第二磁钢53优选空心环形磁钢，在第二磁钢53附近的末指节骨架227安装第二编码器54，第二编码器54采用离轴编码器以尽可能减少轴向长度尺寸，也就能够减少手指2的宽度尺寸。第二编码器54能够与驱动机构3内驱动末指节22转动的驱动元件上的末编码器225和末磁钢226实现闭环控制。

在驱动机构3的自转驱动结构上还设置有自转编码器55，自转编码器55包括编码器定子551和编码器动子552两部分，编码器动子552与手指2自转的部分连接，编码器定子551则与不转的部分连接，以检测手指2的自转角度和位置。自转编码器55配合自转驱动元件的编码器形成闭环控制。以此使得手指2的各个运动均可能单独形成角度闭环控制，从而忽略传动链所产生的传动间隙，能够直接获得各个指节的实时角度信息和转动信息，有利于优化控制策略。

在末指节22的夹持侧还设置了触觉传感器56作为检测，其能够检测指节的转动情况以及对产品的夹持情况，所检测到的数据可以直接通过多层电路板进行传输，从而能够进一步减少线缆的布局，避免内部走线缠绕的问题出现，同时将多层电路板均采用定制形状，以适配于驱动机构3内的缝隙大小，使得多层电路板能够紧密排布在驱动机构3内，在确保信号稳定传输的同时，能够有效降低对空间的占用。

参照图13和图16，为了能够驱动多段指节在超过90°的范围弯曲，机械手还包括齿轮组6。齿轮组6设置于基指节21并与驱动机构3连接以将基指节21与驱动机构3隔离开，齿轮组6被配置为通过驱动机构3带动所述基指节21在180°范围内转动。

具体地，齿轮组6包括第一基齿轮61、第二基齿轮62、第一末齿轮63以及第二末齿轮64。第一基齿轮61通过基转杆211与基指节21固定连接；第二基齿轮62与第一基齿轮61啮合并设置于驱动机构3；第一末齿轮63转动连接于基转杆211并通过连杆组件与末指节22连接；第二末齿轮64与第一末齿轮63啮合并设置于驱动机构3。

通过第一基齿轮61、第二基齿轮62、第一末齿轮63以及第二末齿轮64，使得基指节21能够与驱动机构3形成连接的同时，也能够与驱动机构3错位分布，则当驱动机构3运行，驱动机构3能够分别驱动第二基齿轮62和第二末齿轮64转动，进而分别带动第一基齿轮61和第一末齿轮63转动，第一基齿轮61和第一末齿轮63就能够分别通过基转杆211和连杆组件带动基指节21和末指节22转动，此时在第一基齿轮61与第二基齿轮62的配合下，基指节21就能够弯曲至水平方向而不会与驱动机构3发生干涉，从而使得手指2能够在180°的范围转动。

可选地，机械手还包括滑环组件4。滑环组件4与驱动机构3和控制模块11分别通讯连接以使得驱动机构3能够带动手指2在大于360°范围内旋转。

具体地，控制模块11主要负责供电和相关信号的输入和输出，其一般采用线缆与驱动机构3连接，而在本发明中，采用滑环组件4代替线缆，滑环组件4包括定子和转子两部分，定子和转子分别安装在控制模块11和驱动机构3上，以实现供电和信号传输，以此则驱动机构3在驱动旋转时无需考虑线路缠绕的问题，使得手指2能够在超过360°的范围内旋转，且末指节22具有夹持侧，在第一夹持状态A和第二夹持状态B，夹持侧均朝向手掌1内部，在支撑状态C，驱动机构3能驱动手指2旋转并使得夹持侧朝向手掌1外侧以抵接于第三产品20的内侧壁。

可选地，驱动机构3包括旋转盘31、旋转驱动件32以及弯曲驱动组件33。旋转盘31转动连接于手掌1；旋转驱动件32与旋转盘31连接以驱动旋转盘31转动；弯曲驱动组件33设置于旋转盘31并与手指2连接，以用于驱动手指2弯曲。

具体地，驱动机构3包括外套筒34和内套筒35，外套筒34嵌设在手掌1的指定部位并与手掌1固定连接，内套筒35则通过沿外套筒34的轴线布置的多个轴承351转动连接在外套筒34内部，而在外套筒34的顶部通过螺纹连接方式设置有上盖板341，上盖板341内侧具有凸台以压紧上侧的轴承351，而在外套筒34的内侧还设置有能够承接轴承351外圈的限位台阶，在内套筒35的相应位置处也设置有承接轴承351内圈的限位台阶。旋转驱动件32设置在内套筒35内部，且滑环组件4设置在外套筒34的底部，滑环组件4包括滑环定子41和滑环动子42。滑环定子41设置于外套筒34并与控制模块11电连接，滑环动子42与滑环定子41相对应并设置于内套筒35，以使得手指2能在大于360°的范围内旋转。

旋转驱动件32固定在内套筒35内，且在旋转驱动件32的外侧平行布置有减速器36，以有效降低整体的长度尺寸，提高空间的利用率。在减速器36的末端装有驱动齿轮361，在外套筒34内固定设置一个齿圈342，齿圈342与驱动齿轮361啮合，且齿圈342的轴线与手指2的自转轴线重合，以此当旋转驱动件32通过减速器36带动驱动齿轮361相对于齿圈342转动时，就能够同步带动外套筒34转动。

而旋转盘31则安装在内套筒35的顶壁上，弯曲驱动组件33设置在旋转盘31内以随着旋转盘31的转动而转动，弯曲驱动组件33与手指2的基指节21和末指节22分别连接，以驱动基指节21和末指节22转动。为了提高封闭性，在上盖板341的内部还可以设置内盖板37，弯曲驱动组件33的传动结构就可以安装在内盖板37上，同时基指节21的基转杆211也可以设置在内盖板37上。

可选地，弯曲驱动组件33包括第一驱动件331和第二驱动件332。第一驱动件331通过第一传动模块333与手指2的基指节21连接，以驱动基指节21转动；第二驱动件332通过第二传动模块334与手指2的末指节22连接，以驱动末指节22相对于基指节21转动。

具体地，第一驱动件331和第二驱动件332均可以采用伺服电机，并配置有相应的减速模块。而第一传动模块333和第二传动模块334则均可以采用涡轮涡杆结构。

当驱动手指2弯曲时，第一驱动件331通过第一传动模块333带动基指节21旋转，在齿轮组6的作用下使得基指节21能在180°的范围内转动，从而使得基指节21能够实现相对于手指2的“躺平”动作。同理，第二驱动件332通过第二传动模块334带动末指节22和基指节21所组成的平行四边形连杆224机构动作，从而带动末指节22转动，实现末指节22相对于基指节21的弯曲。

参照图17和图18，当第一驱动件331和第二驱动件332同向同速旋转时，可以实现所有手指2相对于手掌1的弯曲摆动，而如果第一驱动件331不运行，仅运行第二驱动件332时，则可以实现基指节21不动，仅末指节22弯曲；而当第一驱动件331和第二驱动件332差速运动时，则可以实现基指节21和末指节22的耦合弯曲运动，具体基指节21和末指节22的弯曲幅度和方向可以根据实际需要夹持的产品来设计，本发明不做限定。

参照图19，该机械手控制方法，其应用于上述中的机械手，包括：

获取产品的尺寸和形状。

当产品的尺寸满足第一条件时，启动驱动机构驱动手指自转和弯曲而使得机械手进入第一夹持状态夹持产品。

当产品的尺寸满足第二条件时，启动所述驱动机构驱动手指弯曲而使得机械手进入第二夹持状态以夹持产品。

当产品的形状满足第三条件时，启动所述驱动机构驱动所述手指自转以使得机械手进入支撑状态以撑起产品。

具体地，不同尺寸和形状的产品其重心和能够抓取的部位不同，因此当产品的尺寸和形状不同时，机械手的形状也必须对应进行调整，以确保机械手能够安全稳定地抓取产品，而产品的尺寸和形状可以通过扫描产品的信息码或者对产品进行拍照识别而获取。

在获取产品尺寸和形状后，并根据预设的条件进行判断，比如产品为实心结构且外径小于第一阈值时，就判断产品满足第一条件，此时驱动机构驱动多个手指交错，以使得多个夹持侧之间形成较小的夹持空间，以夹持产品的外侧。

而当产品为实心结构且外径大于第一阈值时，就判断产品满足第二条件，此时驱动结构驱动手指朝向手指内而在多个夹持侧之间形成较大的夹持空间，以夹持产品的外侧。

而当产品的端面具有槽孔或者中部贯穿开设有空腔时，且尺寸符合支撑预设值时，判断该产品符合第三条件，此时驱动机构驱动手指转向手掌外侧，并将手指伸入产品内以使得夹持侧抵接在产品内壁，从而将产品撑起。而当产品均不满足第一条件、第二条件以及第三条件时，就产生报警信号，以警示操作人员及时检测。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.机械手，其特征在于，包括：

手掌(1)；

多根手指(2)，绕所述手掌(1)的周向间隔分布并具有夹持侧，所述夹持侧设置有触控模块，每根所述手指(2)均设置有驱动机构(3)，所述驱动机构(3)用于驱动所述手指(2)自转和弯曲；

所述机械手具有第一夹持状态(A)、第二夹持状态(B)以及支撑状态(C)，在所述第一夹持状态(A)，多根所述手指(2)依次交错弯曲且多个所述夹持侧相对以夹持产品，在所述第二夹持状态(B)，多个所述夹持侧均朝向所述手掌(1)内以夹持产品，在所述支撑状态(C)，所述驱动机构(3)驱动所述手指(2)旋转使得所述夹持侧朝向所述手掌(1)外并支撑于产品的内壁。

2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述手指(2)包括：

基指节(21)，转动连接于所述驱动机构(3)；

末指节(22)，转动连接于所述基指节(21)；

其中，所述基指节(21)和所述末指节(22)朝向所述手掌(1)内的一侧为夹持侧，在所述第一夹持状态(A)，多个所述基指节(21)向所述手掌(1)内转动且相互交错，多个所述末指节(22)相对以使得多个所述夹持侧交错相对而夹持产品，在所述第二夹持状态(B)，多个所述基指节(21)向所述手掌(1)外转动，多个所述末指节(22)相对使得多个所述夹持侧朝向所述手掌(1)内而夹持产品，在所述支撑状态(C)，所述夹持侧转向所述手掌(1)外侧以支撑于产品的内侧壁。

3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，还包括：

齿轮组(6)，设置于所述基指节(21)并与所述驱动机构(3)连接以将所述基指节(21)与所述驱动机构(3)隔离开，所述齿轮组(6)被配置为通过所述驱动机构(3)带动所述基指节(21)在180°范围内转动。

4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于，所述齿轮组(6)包括：

第一基齿轮(61)，通过基转杆(211)与所述基指节(21)固定连接；

第二基齿轮(62)，与所述第一基齿轮(61)啮合并设置于所述驱动机构(3)；

第一末齿轮(63)，转动连接于所述基转杆(211)并通过连杆组件与所述末指节(22)连接；

第二末齿轮(64)，与所述第一末齿轮(63)啮合并设置于所述驱动机构(3)。

5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于，所述驱动机构(3)包括弯曲驱动组件(33)，所述弯曲驱动组件(33)包括：

第一驱动件(331)，通过第一传动模块(333)与所述第二基齿轮(62)连接，以驱动所述基指节(21)转动；

第二驱动件(332)，通过第二传动模块(334)与所述第二末齿轮(64)连接，以驱动所述末指节(22)相对于所述基指节(21)转动。

6.根据权利要求5所述的机械手，其特征在于，所述驱动机构(3)还包括：

旋转盘(31)，所述弯曲驱动组件(33)设置于所述旋转盘(31)；

旋转驱动件(32)，与所述旋转盘(31)连接以驱动所述旋转盘(31)转动。

7.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述驱动机构(3)包括：

外套筒(34)，固定于所述手掌(1)；

内套筒(35)，转动连接于所述外套筒(34)内并与所述旋转驱动件(32)，所述旋转盘(31)设置于所述内套筒(35)；

其中，所述外套筒(34)设置有与控制模块(11)电连接的滑环定子(41)，所述内套筒(35)设置有与所述滑环定子(41)相对应的滑环动子(42)，以使得所述手指(2)能在大于360°的范围内旋转。

8.根据权利要求6所述的机械手，其特征在于，所述手指(2)内具有多个检测件(5)，所述检测件(5)通过多层电路板与控制模块(11)连接；和/或，

所述旋转驱动件(32)的外侧平行布置有减速器(36)。

9.机械手控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至8中任一项所述的机械手，包括：

获取产品的尺寸和形状；

当产品的尺寸和形状满足第一条件时，启动驱动机构驱动手指自转和弯曲而使得机械手进入所述第一夹持状态夹持产品；

当产品的尺寸和形状满足第二条件时，启动所述驱动机构驱动所述手指弯曲而使得机械手进入所述第二夹持状态夹持产品；

当产品的尺寸和形状满足第三条件时，启动所述驱动机构驱动所述手指自转以使得机械手进入所述支撑状态以撑起产品。

10.机器人，其特征在于，包括：

机械臂；

如权利要求1至8中任一项所述的机械手，设置于所述机械臂。