弹簧管导向结构、手指装置及机械手的制作方法

本实用新型涉及自动化领域，尤其涉及一种弹簧管导向结构、手指装置及机械手。

背景技术：

现有技术中，机械手大多采用传动拉绳拉动的方式驱动指节联动。传动拉绳套设有弹簧管以引导所述传动拉绳移动。传动拉绳在驱动装置的驱动下移动以实现指节的联动，从而实现指节的屈伸或回复动作。由于引导传动拉绳的弹簧管具有弹性，手指屈伸回复时可能由于弹簧管的弹性阻碍而使得手指无法顺利回到原位。而且传动拉绳在拉动或松动的过程中，弹簧管容易产生不确定的滑移走位，从而影响指节的活动效果，例如，无法实现精准的抓取等动作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种弹簧管导向结构，当手指屈伸回复时，手指可以顺利地回复到原位，同时，防止弹簧管滑移走位。

本实用新型具体实施方式提供了一种弹簧管导向结构。

所述弹簧管导向结构包括：

驱动装置；

指节，所述指节内设有第一滑轮，所述指节的外壳设有第一出线孔，所述第一出线孔的延伸方向与所述外壳的表面倾斜；

第一弹簧管，所述第一弹簧管的一端伸入所述第一出线孔内，另一端伸入所述驱动装置内；及

第一传动拉绳，所述第一传动拉绳的一端绕过所述第一滑轮，另一端伸入所述第一弹簧管内与所述驱动装置连接；

其中，所述驱动装置驱动所述第一传动拉绳移动以牵引所述指节运动。

进一步的，所述第一出线孔的中心线与所述第一滑轮相切。

进一步的，所述弹簧管导向结构还包括导向板，所述导向板固定于所述驱动装置，所述导向板设置于所述驱动装置外侧对应于所述第一弹簧管由所述指节伸出、未进入所述驱动装置的部分，导向板的外表面相对于所述驱动装置的对应部分倾斜设置。

进一步的，所述导向板包括第一斜面，所述第一弹簧管抵持于所述第一斜面。

进一步的，所述导向板包括第一斜面及与所述第一斜面相交的第二斜面，所述第一弹簧管抵持于所述第一斜面或者第二斜面。

本实用新型的弹簧管导向结构在指节设置倾斜的第一出线口，并通过第一弹簧管套设所述第一传动拉绳的方式，使所述第一传动拉绳经所述第一出现口进入指节；在第一传动拉绳被拉动的过程中，可以有效的降低所述第一弹簧管在所述第一出线口位置的弯折，从而降低所述指节在回复到原始位置时所述第一弹簧管对指节的反作用力，有利于所述指节回位；同时还可以降低所述第一弹簧管的偏移。

本实用新型同时还提供了一种手指装置。

所述手指装置包括：

驱动装置；

手指，所述手指包括近指节、至少一个中间指节及末指节，每一个指节内设有第一滑轮，所述中间指节通过第二滑轮依次连接于所述近指节与所述末指节之间，所述近指节的外壳设有第一出线孔，所述第一出线孔的延伸方向与所述外壳的表面倾斜；

第一弹簧管，所述第一弹簧管的一端伸入所述第一出线孔内，另一端伸入所述驱动装置内；及

第一传动拉绳，所述第一传动拉绳的一端固定于所述末指节，所述第一传动拉绳的另一端依次绕过所述指节内的第一滑轮及所述第二滑轮，并伸入所述第一弹簧管内与所述驱动装置连接；

其中，所述驱动装置驱动所述第一传动拉绳移动以牵引所述近指节与所述中间指节及所述末指节实现联动。

进一步的，所述第一出线孔的中心线与所述第一滑轮相切。

进一步的，所述手指装置还包括导向板，所述导向板固定于所述驱动装置，所述导向板设置于所述驱动装置外侧对应于所述第一弹簧管由所述指节伸出、未进入所述驱动装置的部分，导向板的外表面相对于所述驱动装置的对应部分倾斜设置。

进一步的，所述导向板包括第一斜面，所述第一弹簧管抵持于所述第一斜面。

进一步的，所述导向板包括第一斜面及与所述第一斜面相交的第二斜面，所述第一弹簧管抵持于所述第一斜面或者第二斜面。

进一步的，所述手指装置还包括固定指节、第二弹簧管及第二传动拉绳，所述固定指节连接于所述近指节与所述驱动装置之间，所述固定指节通过一个所述第二滑轮与所述近指节连接，所述固定指节设有第二出线孔，所述第二出线孔相对于所述固定指节的表面呈倾斜设置，所述第二弹簧管的一端伸入所述第二出线孔，所述第二弹簧管的另一端与所述驱动装置连接，所述第二传动拉绳的一端固定于所述近指节，另一端依次绕过所述固定指节与所述近指节之间的第二滑轮及所述固定指节内的第一滑轮并伸入所述第二弹簧管内与所述驱动装置连接。

本实用新型还提供了一种机械手，所述机械手包括至少一个上述的手指装置。

本实用新型公开的手指装置在指节上设置倾斜的第一出线孔，通过在第一出线孔内固定第一弹簧管以及依次绕过多个指节并穿入第一弹簧管内的第一传动拉绳从而使所述第一弹簧管在所述第一出线孔位置具有较小的弯折，减少第一传动绳摩擦，有利于所述指节回位；以及减少所述第一弹簧管的偏移。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中，

图1为本实用新型实施方式弹簧管导向结构示意图；

图2为本实用新型实施方式弹簧管导向结构内部结构示意图；

图3为图1的圆III部分的局部放大示意图；

图4为图2中导向板的示意图；

图5为本实用新型提供的手指装置的示意图；

图6为本实用新型提供的手指装置的内部示意图；

图7为本实用新型实施方式中机械手的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参照图1、图2及图3，本实用新型具体实施例提供的一种弹簧管导向结构包括驱动装置100、指节300、第一弹簧管500及第一传动拉绳700。所述指节300内设有第一滑轮31，所述指节300的外壳33设有第一出线孔35，所述第一出线孔35的延伸方向与所述外壳33的表面倾斜。

安装时，所述第一弹簧管500的一端伸入所述第一出线孔35内，另一端伸入所述驱动装置100内，所述第一传动拉绳700的一端绕过所述第一滑轮31，另一端伸入所述第一弹簧管500内与所述驱动装置100连接。所述驱动装置100驱动所述第一传动拉绳700移动以牵引所述指节300运动。

本实施方式中，所述第一弹簧管500为所述第一传动拉绳700提供一个相对具有导向的管道，以引导第一传动拉绳700的运动，并且起到取代滑轮系统传递动力的目的，以起到灵活传动的作用。

当指节300实现抓取时，驱动装置100拉动第一传动拉绳700，此时，第一弹簧管500与第一传动拉绳700之间相互摩擦，所述第一弹簧管500处于收缩状态。由于第一出线孔35与指节300的外壳33表面呈倾斜设置，因此，所述倾斜的第一出线孔35为所述第一弹簧管500提供了一个预设的、合理的端部固定角度，使得第一弹簧管500在空间中具一个合理的弯曲姿态，以减少多个指节300构成的手指在伸直过程中第一弹簧管500引起的额外的抵抗手指伸直的弹力。

当指节300间的相对位置回复时，即多个指节300构成的手指的形态回复时，所述驱动装置100驱动所述第一传动拉绳700松动，手指在相邻指节300间的扭簧或者拉簧驱动下回复至初始位置。

由此可见，本实用新型提供的弹簧管导向结构，通过将第一弹簧管500的第一出线孔35设置成倾斜状，可以有效防止所述第一弹簧管500在弹性系数较大的情况下反作用于指节300，从而使所述指节300可以顺利回复到原位，即相邻指节300的相对位置均回复到预定的位置，可以理解为多指节300可转动连接构成的手指回复到初始的姿态。同时，还可以有效避免第一弹簧管500不确定滑移走位的现象发生。

本实施方式中，所述第一弹簧管500与所述第一出线孔35之间过盈配合，所述第一弹簧管500与所述第一出线孔35之间通过摩擦力实现定位。

本实施方式中，所述第一出线孔35的中心线与所述第一滑轮31相切。使用时，优选的为，所述第一传动拉绳700在位于被所述第一出线孔35定位的第一弹簧管500的端部附近处于中心位置，从而可以有效减少所述第一传动拉绳700与第一弹簧管500内壁之间的阻力，以使所述指节300顺利实现屈伸动作。

请参阅图4，作为本实用新型的进一步改进，所述弹簧导向结构还包括导向板900，所述导向板900设置于所述驱动装置100外侧对应于第一弹簧管500由指节300伸出、未进入驱动装置100内的部分，导向板900的外表面的相对于对应的所述驱动装置100部分倾斜设置，当第一弹簧管500抵持于所述导向板900的外表面并沿着导向板900的倾斜方向释放对指节300的反作用力，延伸至驱动装置100内。

也就是说，第一弹簧管500从所述第一出线孔35出线后经所述导向板900进入所述驱动装置100内，使第一弹簧管500在指节300屈伸时能平滑过渡，减少摩擦阻力。同时，还可以有效避免第一弹簧管500不确定滑移走位的现象发生，以解决指节300朝向驱动装置100运动使得第一弹簧管500直接抵持于驱动装置100产生作用力反作用于指节300，影响指节300构成的手指执行所需动作。

具体地，所述导向板900包括第一斜面91，所述第一弹簧管500可抵持于所述第一斜面91，包括所述第一弹簧管500贴合于所述第一斜面91延伸的情况，所述第一斜面91的倾斜的角度为所述第一弹簧管500提供了一个更大的弯折空间，使第一弹簧管500在指节300屈伸时能平滑过渡，减少摩擦阻力。

在本实用新型的另一个实施方式中，所述导向板900包括第一斜面91及与所述第一斜面91相交的第二斜面92，所述第一弹簧管500可抵持于所述第一斜面91或者所述第二斜面92。第二斜面92的设置，提供了增加了第一弹簧管500沿垂直于第一弹簧管500进入驱动装置100延伸路径的两侧的抵持空间，即，所述第一弹簧管500既可以抵持于第一斜面91，也可以抵持于第二斜面92，无论第一弹簧管500根据手指抓取姿态或各方面因素抵持于任意侧的斜面，均具有相对充分的弯折空间。解决了第一弹簧管26直接抵持于驱动装置100方式下，手指执行某些动作时，例如伸直手指时，朝向驱动装置100方向靠近时，第一弹簧管500与驱动装置100之间的抵持力反作用于手指，影响手指执行操作动作。可以理解的是，使用者可以根据需求来调整所述第一弹簧管26的抵持面。一种实施方式下，第一斜面91及第二斜面92与驱动装置100对应部分之间的距离分别沿着第一弹簧管500进入所述驱动装置100的延伸路径逐渐变小。所述第一斜面91及所述第二斜面92的设置，可以有效保证第一弹簧管500在指节300屈伸时能平滑过渡，减少摩擦阻力。

请参照图7，本实用新型具体实施方式还提供了一种机械手400，所述机械手400包括多个手指装置800。

每一个所述手指装置800包括驱动装置100、手指300a、第一弹簧管500、第一传动拉绳700、第二弹簧管501及第二传动拉绳701。请参阅图5及图6，所述手指300a包括近指节310、多个中间指节320、末指节330及固定指节340。每一个所述指节内设有第一滑轮31。所述固定指节340设有第二出线孔37，所述第二出线孔37相对于所述固定指节340的表面呈倾斜设置。

安装时，所述中间指节320通过第二滑轮34依次连接于所述近指节310与所述末指节330之间，所述近指节310的外壳33设有第一出线孔35，所述第一出线孔35的延伸方向与所述外壳33的表面倾斜。

所述第一弹簧管500的一端伸入所述第一出线孔35内，另一端伸入所述驱动装置100内。所述第一传动拉绳700的一端固定于所述末指节330，所述第一传动拉绳700的另一端依次绕过各所述指节300内的第一滑轮31及所述第二滑轮34，该实施例中为依次绕过末指节330、中间指节320及近指节310，另一端伸入所述第一弹簧管500内与所述驱动装置100连接。

所述固定指节340连接于所述近指节310与所述驱动装置100之间，所述固定指节340通过一个第二滑轮34与所述近指节310连接。所述第二弹簧管501的一端伸入所述第二出线孔37，所述第二弹簧管501的另一端与所述驱动装置100连接，所述第二传动拉绳701的一端固定于所述近指节310，另一端依次绕过所述固定指节340与所述近指节310之间的第二滑轮34及所述固定指节340内的第一滑轮31并伸入所述第二弹簧管501内与所述驱动装置100连接。

其中，所述驱动装置100驱动所述第一传动拉绳700移动以牵引所述中间指节320以及末指节330实现联动。

由此可见，本实用新型提供的手指装置800，通过将第一出线孔35或第二出线孔37设置成倾斜状，可以有效引导第一弹簧管500或第二弹簧管501的走向，相对于垂直引向驱动装置100的走向，提供了更大的弯曲空间。防止所述第一弹簧管500或所述第二弹簧管501弹性系数较大的情况下反作用于手指300a，从而使所述指节300可以顺利回复到原位。同时，还可以有效避免第一弹簧管500或所述第二弹簧管501不确定滑移走位的现象发生。

一些实施方式中，可以于第一弹簧管500、第二弹簧管501内壁设置减少摩擦的材料，包括但不限于聚四氟乙烯，以解决传动摩擦损耗问题。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。