仿生机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及机械装置的技术领域，尤其是涉及一种仿生机械手，包括：机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指，且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动；每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨，最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部，所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上，且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接，并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展，解决了现有技术中存在的仿生机械手不能实现单个手指的弯曲和伸展，灵活性较低的技术问题。
【专利说明】
仿生机械手
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及机械装置的技术领域，尤其是涉及一种仿生机械手。
【背景技术】
[0002]手是人体最灵巧的器官之一，它能完成各种精细的工作，仿生机械手是基于对人手模仿而设计的一种机械装置，高自由度的机械手可以完成一系列的复杂动作，可装备在机器人上，使机器人的动作更为灵活，实现对人类手臂的模仿，也可用于医疗假肢，代替手臂，解决截肢者生活不便的问题。
[0003]现有的仿生机械手手指的运动方式一般有两种，一是拇指独立运动，其他四指联动，二是拇指和食指独立运动，其他三指联动，这两种运动方式的自由度均不高，不能实现单个手指的弯曲和伸展，不能精确控制手指动作，降低了仿生机械手的灵活性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种仿生机械手，解决了现有技术中存在的仿生机械手不能实现单个手指的弯曲和伸展，灵活性较低的技术问题。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种仿生机械手，包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指，且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动；
[0006]每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨，最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部，所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上，且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接，并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展。
[0007]进一步地，每个所述机械手指还包括第二传动单元，所述第二传动单元设置在除最前端和最末端之外的所述指骨上，用于带动相邻的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。
[0008]具体地，所述第一传动单元和所述第二传动单元均包括:第一动力源、第一齿轮和第一冠状齿轮，所述第一齿轮与所述第一动力源的输出轴连接，所述第一冠状齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第一齿轮所在的平面与所述第一冠状齿轮所在的平面相互垂直；
[0009]所述第一冠状齿轮与相应的下一节所述指骨连接，所述第一冠状齿轮的转动能够带动相应的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。
[0010]进一步地，多个所述机械手指分别为:拇指、食指、中指、无名指和小拇指，位于最侧边的其中一个所述机械手指为拇指；
[0011]所述机械手本体上设置第二动力源，所述拇指的最末端的所述指骨的端面上设置有转孔，所述第二动力源的输出轴固定插设在所述转孔的内部，从而使所述拇指能够朝向所述机械手本体的一侧运动。
[0012]进一步地，所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指与最前端指骨相邻的所述指骨内设置有连杆；
[0013]所述连杆的一端与相邻的所述第二传动单元的第一冠状齿轮固定连接，另一端与最前端的所述指骨连接，且最前端的所述指骨和与其相邻的所述指骨转动连接。
[0014]进一步地，所述仿生机械手还包括第三传动单元，所述第三传动单元设置在所述机械手本体的内部用于带动所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合；
[0015]所述第三传动单元包括直线运动部和张合部，所述食指、所述无名指和所述小拇指的最末端的所述指骨均与所述张合部连接，所述直线运动部用于带动所述张合部运动，从而实现所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合。
[0016]具体地，所述直线运动部包括第三动力源、第二齿轮和齿条，所述第二齿轮与所述第三动力源的输出轴连接，且与所述齿条啮合；
[0017]所述齿条设置在所述机械手本体的内侧壁上，且能够在所述机械手本体的内侧壁上做直线运动；
[0018]所述张合部包括第一弯杆、第二弯杆和第三弯杆，所述第一弯杆的一端和所述第二弯杆的一端分别与所述食指和所述无名指的最末端的所述指骨连接，另一端同时与所述齿条铰接；
[0019]所述第三弯杆的一端与所述小拇指的最末端的所述指骨连接，另一端与所述第二弯杆铰接。
[0020]进一步地，所述仿生机械手还包括手腕本体，所述手腕本体包括第一手腕关节和第二手腕关节;所述第一手腕关节与所述机械手本体连接，所述第二手腕关节与所述第一手腕关节转动连接；
[0021]所述第二手腕关节上设置有第四传动单元，所述第四传动单元用于带动所述第一手腕关节相对所述手腕本体弯曲。
[0022]具体地，所述第四传动单元包括第四动力源、第三齿轮和第二冠状齿轮，所述第四动力源设置在所述第二手腕关节的内部，所述第三齿轮与所述第四动力源的输出轴连接；
[0023]所述冠状齿轮与所述第一手腕关节连接，且与所述第三齿轮连接;所述第三齿轮所在的平面与所述第二冠状齿轮所在的平面垂直。
[0024]进一步地，所述仿生机械手还包括手臂本体，所述手臂本体与所述第二手腕关节连接，且所述手臂本体的内部设置有第五动力源、供能源和控制器，所述第五动力源的输出轴和所述手腕本体连接，所述第五动力源带动所述手腕本体相对所述手臂本体旋转；
[0025]所述供能源与所述控制器、所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源电连接；
[0026]所述控制器与所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源连接，用于分别控制其动力输出与否。
[0027]本实用新型提供的一种仿生机械手，包括:机械手本体和依次设置在机械手本体上的多个机械手指，且每个机械手指均能够单独相对机械手本体进行弯曲和伸展运动;每个机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨，最末端的指骨插设在机械手本体的内部，第一传动单元设置在最末端的指骨上，且第一传动单元的动力输出端与下一节指骨连接，并带动该下一节指骨相对机械手本体弯曲和伸展。采用上述结构，每个机械手指均能够通过其相对应的第一传动单元进行弯曲和伸展运动，且各个运动之间相互独立，互不影响，实现了仿生机械手单个手指的独立弯曲和伸展，提高了仿生机械手灵活性。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本实用新型提供仿生机械手的结构示意图；
[0030]图2为图1所示的仿生机械手A-A方向的剖视图；
[0031 ]图3为图1所示的仿生机械手拇指的剖视图；
[0032]图4为图1所示的仿生机械手食指的剖视图；
[0033]图5为图1所示的仿生机械手手腕本体的放大图；
[0034]图6为图5所示的仿生机械手手腕本体B-B方向的剖视图；
[0035]图7为图1所示的仿生机械手拇指的弯曲和伸展的运动图；
[0036]图8为图1所示的仿生机械手食指的弯曲和伸展的运动图。
[0037]附图标记:
[0038]10-机械手本体； 11-第二动力源； 12-第三动力源；
[0039]13-第二齿轮；14-齿条；15-第一弯杆；
[0040]16-第二弯杆；17-第三弯杆；20-拇指；
[0041]21-拇指指跟骨； 22-拇指近节指骨；23-拇指指尖骨；
[0042]24-转孔；25-拇指指跟壳； 26-拇指近节指壳；
[0043]27-拇指指尖壳； 30-食指；31-食指指跟骨；
[0044]32-食指近节指骨；33-食指中节指骨；34-食指指尖骨；
[0045]35-食指指跟壳； 36-食指近节指壳；37-食指中节指壳；
[0046]38-食指指尖壳； 39-突出圆轴；40-中指；
[0047]50-无名指；60-小拇指；71-第一动力源；
[0048]72-第一齿轮；73-第一冠状齿轮；8_连杆；
[0049]90-手腕本体；91-第一手腕关节；92-第二手腕关节；
[0050]93-第四动力源； 94-第三齿轮；95-第二冠状齿轮；
[0051 ] 100-手臂本体； 101-第五动力源； 102-供能源；
[0052]103-控制器；104-电池盒；105-锂电池；
[0053]106-线束；107-紧固件。
【具体实施方式】
[0054]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0055]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0056]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;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。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实用新型中的具体含义。
[0057]图1为本实用新型提供仿生机械手的结构示意图；图2为图1所示的仿生机械手A-A方向的剖视图；图3为图1所示的仿生机械手拇指的剖视图；图4为图1所示的仿生机械手食指的剖视图；图5为图1所示的仿生机械手手腕本体的放大图；图6为图5所示的仿生机械手手腕本体B-B方向的剖视图；图7为图1所示的仿生机械手拇指的弯曲和伸展的运动图；图8为图1所示的仿生机械手食指的弯曲和伸展的运动图。
[0058]如图1-8所示，本实施例公开了一种仿生机械手，包括:机械手本体10和依次设置在机械手本体上的多个机械手指，每个机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨，最末端的指骨插设在机械手本体10的内部，第一传动单元设置在最末端的指骨上，且第一传动单元的动力输出端与下一节指骨连接，并带动该下一节指骨相对机械手本体弯曲和伸展。
[0059]进一步地，每个机械手指还包括第二传动单元，第二传动单元设置在除最前端和最末端之外的指骨上，用于带动相邻的下一节指骨进行弯曲和伸展运动。
[0060]本实施例所指“最前端的指骨”和“最末端的指骨”，均基于附图中所示的方位或者位置关系而言。具体地，“最前端的指骨”指远离机械手本体的指骨，命名为指尖骨，“最末端的指骨”指插设在机械手本体内部的指骨，命名为指跟骨。为方便描述，如图1所示，多个机械手指分别命名为:拇指20、食指30、中指40、无名指50和小拇指60，位于最侧边的其中一个机械手指为拇指20;对于拇指20，拇指指跟骨21和拇指指尖骨23之间设置拇指近节指骨22;对于食指30、中指40、无名指50和小拇指60，以食指30为例，食指指跟骨31和食指指尖骨34之间依次设置食指近节指骨32和食指中节指骨33，无名指50与食指30长度结构均相同，中指40、小拇指60与食指30的结构相同但尺寸不同。
[0061 ]第一传动单元的作用是实现每个机械手指单独相对机械手本体进行弯曲和伸展运动，保证每个机械手指之间的运动相互独立，互不干扰，能实现上述作用的结构均可作为本实施例的第一传动单元。
[0062]第二传动单元的作用是实现每个机械手指的每个指骨进行弯曲和伸展运动，保证每个指骨独立运动，提高每个机械手指的灵活性，能实现上述作用的结构均可作为本实施例的第二传动单元。
[0063]如图3和图4所示，具体地，在本实施例中，第一传动单元和第二传动单元均包括:第一动力源71、第一齿轮72和第一冠状齿轮73，第一齿轮72与第一动力源71的输出轴连接，第一冠状齿轮73与第一齿轮72啮合，且第一齿轮72所在的平面与第一冠状齿轮73所在的平面相互垂直；
[0064]第一冠状齿轮73与相应的下一节指骨连接，第一冠状齿轮73的转动能够带动相应的下一节指骨进行弯曲和伸展运动。
[0065]第一齿轮72与第一冠状齿轮73的作用带动机械手指的弯曲和伸展，其他能够实现该作用的结构如连杆，皮带，拉线等等都应当属于本实施例的保护范围。
[0066]第一冠状齿轮73与相应的下一节指骨连接之间的连接方式可以是粘接，焊接，等等，只要可以实现第一冠状齿轮73的转动能够带动相应的下一节指骨进行弯曲和伸展运动即可。
[0067]进一步地，机械手本体10上设置第二动力源11，拇指指跟骨21的端面上设置有转孔24，第二动力源11的输出轴固定插设在转孔24的内部，从而使拇指20能够朝向机械手本体10的一侧运动。
[0068]如图3和图7所示，作为本实施例的一种【具体实施方式】，拇指指跟骨21上设置第一传动单元，第一传动单元包括第一动力源71、第一齿轮72与第一冠状齿轮73，第一齿轮72与第一动力源71的输出轴连接，第一冠状齿轮73与第一齿轮72啮合，第一冠状齿轮73与拇指近节指骨22粘接，当第一动力源71运转时，带动第一齿轮72与第一冠状齿轮73转动，第一齿轮72所在的平面与第一冠状齿轮73所在的平面相互垂直，可将第一动力源71的运转转化为拇指近节指骨22的弯曲和伸展运动。同样的，拇指近节指骨22上设置第二传动单元，第二传动单元包括第一动力源71、第一齿轮72与第一冠状齿轮73，第一齿轮72与第一动力源71的输出轴连接，第一冠状齿轮73与第一齿轮72啮合，第一冠状齿轮73与拇指指尖骨23粘接，第一动力源71运转，第一齿轮72与第一冠状齿轮73带动拇指指尖骨23弯曲和伸展。
[0069]拇指20的每个指骨上均套设有指壳，具体地，拇指指跟骨21外套有拇指指跟壳25，拇指近节指骨22外套有拇指近节指壳26，拇指指尖骨23外套有拇指指尖壳27，各个指壳间相互独立，互不影响，由于摩擦力的作用，指骨相对于指壳不会滑出，各个指壳可将各个指骨及指骨内零件紧固，同时对指骨起到保护作用。
[0070]与第二动力源11输出轴连接的转孔24可设置在拇指指跟壳25伸出拇指指跟骨21的一端，实现拇指20与机械手本体1的连接。
[0071 ]进一步地，食指30、中指40、无名指50和小拇指60的中节指骨内设置有连杆8;
[0072]连杆8的一端与相邻的第二传动单元的第一冠状齿轮73固定连接，另一端与指尖骨连接，且指尖骨与中节指骨转动连接。
[0073]如图4和图8所示，作为本实施例的一种【具体实施方式】，以食指为例，食指指跟骨31上设置第一传动单元，第一传动单元包括第一动力源71、第一齿轮72与第一冠状齿轮73，第一齿轮72与第一动力源71的输出轴连接，第一冠状齿轮73与第一齿轮72啮合，第一冠状齿轮73与食指近节指骨32粘接，当第一动力源71运转时，带动第一齿轮72与第一冠状齿轮73转动，第一齿轮72所在的平面与第一冠状齿轮73所在的平面相互垂直，可将第一动力源71的运转转化为食指近节指骨32的弯曲和伸展运动。同样的，食指近节指骨32上设置第一传动单元，第一传动单元包括第一动力源71、第一齿轮72与第一冠状齿轮73，第一齿轮72与第一动力源71的输出轴连接，第一冠状齿轮73与第一齿轮72啮合，第一冠状齿轮73与食指中节指骨33粘接，食指中节指骨33内设置有连杆8，连杆8的一端与第一冠状齿轮73固定连接，另一端与食指指尖骨34连接，第一动力源71运转，第一齿轮72与第一冠状齿轮73带动食指中节指骨33弯曲和伸展，食指中节指骨33的弯曲和伸展会带动连杆8弯曲和伸展，进一步带动与连杆8连接的食指指尖骨34运动。
[0074]如图1和图2所示，进一步地，仿生机械手还包括第三传动单元，第三传动单元设置在机械手本体10的内部用于带动食指30、无名指50和小拇指60在平面内的张开和闭合；
[0075]第三传动单元包括直线运动部和张合部，食指30、无名指50和小拇指60的指跟骨均与张合部连接，直线运动部用于带动张合部运动，从而实现食指30、无名指50和小拇指60在平面内的张开和闭合。
[0076]具体地，直线运动部包括第三动力源12、第二齿轮13和齿条14，第二齿轮13与第三动力源12的输出轴连接，且与齿条14啮合；
[0077]齿条14设置在机械手本体10的内侧壁上，且能够在机械手本体10的内侧壁上做直线运动；
[0078]张合部包括第一弯杆15、第二弯杆16和第三弯杆17，第一弯杆15的一端和第二弯杆16的一端分别与食指30和无名指50的指跟骨连接，另一端同时与齿条14铰接；
[0079]第三弯杆17的一端与小拇指60的指跟骨连接，另一端与第二弯杆16铰接。
[0080]第二齿轮13和齿条14的作用是将第三动力源12的动力传递到张合部，其他能够实现该作用的结构如连杆，皮带，拉线等等都应当属于本实施例的保护范围。
[0081 ]第一弯杆15、第二弯杆16和第三弯杆17的作用是带动食指30、无名指50和小拇指60在平面内张开和闭合，其他能够实现该作用的结构如皮带，拉线等等都应当属于本实施例的保护范围。
[0082]如图4所示，作为本实施例的一种【具体实施方式】，以食指30为例，食指的每个指骨上均套设有指壳，具体地，食指指跟骨31外套有食指指跟壳35，食指近节指骨32外套有食指近节指壳36，食指中节指骨33外套有食指中节指壳37，食指指尖骨34外套有食指指尖壳38，各个指壳间相互独立，互不影响，由于摩擦力的作用，指骨相对于指壳不会滑出，各个指壳可将各个指骨及指骨内零件紧固，同时对指骨起到保护作用。
[0083]食指指跟壳35与食指指跟骨31接触的一端设有突出圆轴39，可插入机械手本体10对应的凹槽中，实现食指30与机械手本体10的连接;食指指跟壳35的另一端设置第一弯杆15，第一弯杆15与齿条14铰接。设置在机械手本体10内部的第三动力源12运转时，第二齿轮13推动齿条14活动，把第三动力源12的运转转化为齿条14的直线运动，齿条14推动第一弯杆15向机械手本体10外侧或内侧运动，实现食指30的在平面内的张开或闭合运动。
[0084]无名指50和小拇指60在平面内张开和闭合的原理与食指相同。
[0085]如图1、图5和图6所示，在上述实施例的基础上，仿生机械手还包括手腕本体90，手腕本体90包括第一手腕关节91和第二手腕关节92;第一手腕关节91与机械手本体10连接，第二手腕关节92与第一手腕关节91转动连接；
[0086]第二手腕关节92上设置有第四传动单元，第四传动单元用于带动第一手腕关节91相对手腕本体90弯曲。
[0087]具体地，第四传动单元包括第四动力源93、第三齿轮94和第二冠状齿轮95，第四动力源93设置在第二手腕关节92的内部，第三齿轮94与第四动力源93的输出轴连接；
[0088]第二冠状齿轮95与第一手腕关节91连接，且与第三齿轮94连接;第三齿轮94所在的平面与第二冠状齿轮95所在的平面垂直。
[0089]第三齿轮94和第二冠状齿轮95的作用是带动第一手腕关节91以及机械手本体10上下弯曲，其他能够实现该作用的结构如连杆，皮带，拉线等等都应当属于本实施例的保护范围。
[0090]作为本实施例的一种【具体实施方式】，当第四动力源93运转时，带动第三齿轮94与第二冠状齿轮95转动，第三齿轮94所在的平面与第二冠状齿轮95所在的平面相互垂直，可将第四动力源93的运转转化为第一手腕关节91相对手腕本体90弯曲运动，与第一手腕关节91相连的机械手本体10也进行上下弯曲。
[0091]在上述实施例的基础上，仿生机械手还包括手臂本体100，手臂本体100与第二手腕关节92连接，且手臂本体100的内部设置有第五动力源101、供能源102和控制器103，第五动力源101的输出轴和手腕本体90连接，第五动力源101带动手腕本体90相对手臂本体100旋转；
[0092]供能源102与控制器103、第一动力源71、第二动力源11、第三动力源12、第四动力源93和第五动力源101电连接；
[0093]控制器103与第一动力源71、第二动力源11、第三动力源12、第四动力源93和第五动力源101连接，用于分别控制其动力输出与否。
[0094]第一动力源71、第二动力源11、第三动力源12、第四动力源93和第五动力源101提供动力的方式可以是但不限于液压式、气动式、电动式、机械式，具体地，在本实施例中，均采用减速电机，减速电机具有简化设计、节省空间、可靠性高、稳定性强等优点。
[0095]具体地，在本实施例中，供能源102包括电池盒104和锂电池105，电池盒104设置在手臂本体100内靠近第五动力源101的一端，电池盒104内装有锂电池105，锂电池105与控制器103的电源输入端连接，控制器103的信号输出端分别与第一动力源71、第二动力源11、第三动力源12、第四动力源93和第五动力源1I通过线束106连接。
[0096]在上述实施例的基础上，手臂本体远离机械手本体的一端设置紧固件107，具体地，紧固件107可以选择金属带，与机器人的肩部连接，也可以选择绷带，作为医疗假肢与截肢者的肩部连接。
[0097]在上述实施例的基础上，仿生机械手还包括控制装置，具体地，在本实施例中控制装置包括无线接收器、脑电波传感器和肌肉电传感器，无线接收器与控制器103的信号输入端连接，脑电波传感器采集脑电波信号并向无线接收器发出脑电波信号，肌肉电传感器器采集肌肉电信号并向无线接收器发出肌肉电信号。
[0098]作为本实施例的一种【具体实施方式】，脑电波传感器的电流采集端与人体前额和耳部连接，信号输出端与计算机连接，脑电波传感器对从人体前额和耳部感应到的微弱电流，进行数模模数信号转换，并将转换后的信号输送到计算机，计算机可实时显示人体脑电波的波形图，根据人脑在做不同命令时脑电波的变化情况检测到不同的波谱图，再对人脑发出某命令时的数据状态进行分析，从而得到准确的命令代码，再通过编程控制单片机对无线接收器发出相应指令，无线接收器将该相应指令发送到控制器103，控制器103对控制机械手各关节的动力源输出电压和电流，控制相应动力源运转，带动各个机械手关节的运动，完成各种动作。
[0099]肌肉电传感器的电信号采集端与人体手臂或其他肌皮表面连接，信号输出端与计算机连接，传感器的电信号采集端从人体手臂或其他肌皮表面采集肌肉电信号，发送到计算机，计算机对不同的肌电信号进行分析处理，通过编程控制单片机对无线接收器发出相应指令，无线接收器将该相应指令发送到控制器103，控制器103对控制机械手各关节的动力源输出电压和电流，控制相应动力源运转，带动各个机械手关节的运动，完成各种动作。
[0100]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种仿生机械手，其特征在于，包括:机械手本体和依次设置在所述机械手本体上的多个机械手指，且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手本体进行弯曲和伸展运动； 每个所述机械手指均包括第一传动单元和依次设置的多个指骨，最末端的所述指骨插设在所述机械手本体的内部，所述第一传动单元设置在最末端的所述指骨上，且所述第一传动单元的动力输出端与下一节所述指骨连接，并带动该下一节所述指骨相对所述机械手本体弯曲和伸展。2.根据权利要求1所述的仿生机械手，其特征在于，每个所述机械手指还包括第二传动单元，所述第二传动单元设置在除最前端和最末端之外的所述指骨上，用于带动相邻的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。3.根据权利要求2所述的仿生机械手，其特征在于，所述第一传动单元和所述第二传动单元均包括:第一动力源、第一齿轮和第一冠状齿轮，所述第一齿轮与所述第一动力源的输出轴连接，所述第一冠状齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第一齿轮所在的平面与所述第一冠状齿轮所在的平面相互垂直； 所述第一冠状齿轮与相应的下一节所述指骨连接，所述第一冠状齿轮的转动能够带动相应的下一节所述指骨进行弯曲和伸展运动。4.根据权利要求3所述的仿生机械手，其特征在于，多个所述机械手指分别为:拇指、食指、中指、无名指和小拇指，位于最侧边的其中一个所述机械手指为拇指； 所述机械手本体上设置第二动力源，所述拇指的最末端的所述指骨的端面上设置有转孔，所述第二动力源的输出轴固定插设在所述转孔的内部，从而使所述拇指能够朝向所述机械手本体的一侧运动。5.根据权利要求4所述的仿生机械手，其特征在于，所述食指、所述中指、所述无名指和所述小拇指与最前端指骨相邻的所述指骨内设置有连杆； 所述连杆的一端与相邻的所述第二传动单元的第一冠状齿轮固定连接，另一端与最前端的所述指骨连接，且最前端的所述指骨和与其相邻的所述指骨转动连接。6.根据权利要求5所述仿生机械手，其特征在于，还包括第三传动单元，所述第三传动单元设置在所述机械手本体的内部用于带动所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合； 所述第三传动单元包括直线运动部和张合部，所述食指、所述无名指和所述小拇指的最末端的所述指骨均与所述张合部连接，所述直线运动部用于带动所述张合部运动，从而实现所述食指、所述无名指和所述小拇指在平面内的张开和闭合。7.根据权利要求6所述的仿生机械手，其特征在于，所述直线运动部包括第三动力源、第二齿轮和齿条，所述第二齿轮与所述第三动力源的输出轴连接，且与所述齿条啮合； 所述齿条设置在所述机械手本体的内侧壁上，且能够在所述机械手本体的内侧壁上做直线运动； 所述张合部包括第一弯杆、第二弯杆和第三弯杆，所述第一弯杆的一端和所述第二弯杆的一端分别与所述食指和所述无名指的最末端的所述指骨连接，另一端同时与所述齿条?父接; 所述第三弯杆的一端与所述小拇指最末端的所述指骨连接，另一端与所述第二弯杆铰接。8.根据权利要求7所述的仿生机械手，其特征在于，还包括手腕本体，所述手腕本体包括第一手腕关节和第二手腕关节;所述第一手腕关节与所述机械手本体连接，所述第二手腕关节与所述第一手腕关节转动连接； 所述第二手腕关节上设置有第四传动单元，所述第四传动单元用于带动所述第一手腕关节相对所述手腕本体弯曲。9.根据权利要求8所述的仿生机械手，其特征在于，所述第四传动单元包括第四动力源、第三齿轮和第二冠状齿轮，所述第四动力源设置在所述第二手腕关节的内部，所述第三齿轮与所述第四动力源的输出轴连接； 所述第二冠状齿轮与所述第一手腕关节连接，且与所述第三齿轮连接;所述第三齿轮所在的平面与所述第二冠状齿轮所在的平面垂直。10.根据权利要求9所述的仿生机械手，其特征在于，还包括手臂本体，所述手臂本体与所述第二手腕关节连接，且所述手臂本体的内部设置有第五动力源、供能源和控制器，所述第五动力源的输出轴和所述手腕本体连接，所述第五动力源带动所述手腕本体相对所述手臂本体旋转； 所述供能源与所述控制器、所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源电连接； 所述控制器与所述第一动力源、所述第二动力源、所述第三动力源、所述第四动力源和所述第五动力源连接，用于分别控制其动力输出与否。
【文档编号】B25J15/10GK205668273SQ201620578321
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】张涵
【申请人】张涵