专利名称：适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人，具体地说是一种适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪。
背景技术：
目前，机器人手臂多针对工业系统的应用，通常仅具备对某一类规范化物品的操作，难 以适应家庭、医院等服务场合的多种类物品的服务操作要求。 发明内容
本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、使用范围广的 适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪。
本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的 一种适用于服务场所的塔式机器人手臂 和手爪，包括手臂和手爪，手臂和手爪相连接，手臂由前臂、后臂、肩部和腰部组成，前臂、 后臂、肩部依次连接，腰部上端穿过肩部并与其连接；手爪由腕部、爪部和指部组成，爪部 和指部上下并列设置，并分别与腕部连接，腕部与手臂的前臂连接。
所述腰部包括立柱、立柱轴座、立柱转动轴、立柱减速器和立柱电机，立柱转动轴、立 柱减速器和立柱电机设于立柱内；立柱电机通过联轴器与立柱减速器输入端连接，立柱减速 器输出端通过立柱减速器法兰和轴承与立柱转动轴上端连接，立柱减速器法兰与立柱内壁固 定连接，立柱转动轴下端与立柱轴座固定连接，立柱下端通过轴承分别与立柱轴座和立柱转 动轴连接立柱上端穿过肩部与立柱上底板固定连接；立柱外侧面上固定安装有纵向立柱导 轨；立柱外侧面下部设有纵动螺杆下支架，纵动螺杆下支架上设有纵动螺杆，纵动螺杆的上 端穿过立柱上底板与通过推力轴承支撑在立柱上底板上的纵轴电机连轴器连接，纵轴电机联 轴器另一端与纵轴电机连接，纵轴电机通过纵轴电机座固定于立柱上底板上。
所述立柱和立轴转动轴均为圆管。
所述肩部包括壳体，壳体侧面上设置有纵动蠣杆上支架，纵动螺杆穿过设于纵动螺杆上 支架内的的纵动螺母与设在立柱上底板上的纵轴电机连轴器连接；纵动螺母通过纵动锁紧螺 母固定于纵动螺杆上支架内；壳体内与立柱之间设有立轴铜瓦，立柱铜瓦的内孔上设有键槽， 立轴铜瓦通过立柱瓦紧固螺母固定于壳体内壁；立柱导轨穿过立柱铜瓦，并与立柱铜瓦上的 键槽啮合。
所述后臂包括后臂电机、后臂蜗杆蜗轮箱和后臂侧板，后臂蜗杆蜗轮箱与肩部固定连接， 后臂电机通过后臂电机法兰、后臂蜗杆蜗轮箱法兰与后臂蜗杆蜗轮箱输入端连接，后臂蜗杆 蜗轮箱两侧分别通过输出轴与后蜗轮轴联轴器与后臂侧板连接，后臂侧板之间通过后臂支柱固定连接，后臂侧板前端固定于前臂蜗杆蜗轮箱上。
所述前臂包括前臂电机、前臂蜗杆蜗轮箱和前臂侧板，前臂蜗杆蜗轮箱固定于后臂侧板 前端，前臂电机通过前臂电机法兰、前臂蜗杆蜗轮箱法兰与前臂蜗杆蜗轮箱的输入端连接， 前臂蜗杆蜗轮箱两侧输出轴分别通过前蜗轮轴联轴器与前臂侧板连接，前臂侧板之间通过前 臂支柱固定连接，前臂侧板前部与手爪的腕部连接。
所述腕部包括腕部电机、腕部电机法兰和腕部电机联轴器，腕部电机通过腕部电机法兰 固定连接于前臂侧板端面上；腕部电机输出轴和腕部框架通过腕部电机联轴器连接，腕部框 架前端设有腕部面板；腕部电机法兰和腕部电机联轴器之间通过轴承连接。
所述爪部包括爪部电机、拇指蜗杆、拇指蜗轮和拇指板，爪部电机固定于腕部面板上， 爪部电机通过输出轴与拇指蜗杆连接，拇指蜗杆的两侧分别与一拇指蜗轮啮合，拇指蜗轮通 过拇指蜗轮轴、拇指蜗轮垫板和拇指蜗轮轴套设于拇指架上，拇指板与拇指蜗轮固联且一同 铰接于拇指架上，拇指架固定于腕部面板前端，拇指架前端固定安装有手部前支架。
所述拇指板为两块相对应的V字形板，其前端设有拇指板支套，相对应的内部侧面上设 有指板垫。
所述指部包括指部电机、伸縮指主动轮、伸縮指从动轮和伸縮指螺杆，指部电机固定于 腕部面板上，指部电机通过输出轴与伸缩指主动轮连接，伸縮指主动轮安装于手部前支架的 下半部，在手部前支架上位于伸縮指主动轮的下部设有伸缩指从动螺母，伸縮指从动螺母前 端外部固定有伸縮指从动轮，伸縮指主动轮和伸縮指从动轮之间通过皮带连接；伸縮指螺杆 分别穿过伸縮指从动螺母和腕部面板设置于腕部框架的指部电机下部，腕部面板和伸縮指螺 杆之间通过螺纹连接；伸縮指螺杆前端设有伸縮指勾，尾端为光杆且有一环形空刀槽；伸缩 指螺杆侧面上设有两条对称的轴向导槽，伸縮指螺杆导轨卡在伸縮指螺杆的轴向导槽内。
工作时，腰部的立柱电机依次带动立柱减速器和立柱转动，立柱带动设于纵动螺杆下支 架上的纵动螺杆转动，纵动螺杆带动肩部的壳体转动，壳体带动后臂、前臂和手爪水平转动。 纵轴电机通过纵轴电机连轴器带动纵动螺杆转动，纵动螺杆带动肩部的壳体沿立柱导轨升降 运动，壳体同时带动后臂、前臂和手爪升降运动。后臂电机通过后臂蜗杆蜗轮箱带动后臂侧 板绕后蜗轮轴联轴器上下摆动，同时后臂侧板带动前臂和手爪上下摆动。同样，前臂电机通 过前臂蜗杆蜗轮箱带动前臂侧板绕前蜗轮轴联轴器上下摆动，前臂侧板带动手爪部分上下摆 动。该结构形式使得机械手臂具备较大的可操作空间和灵活的操作角度，能够大大减少机器 人本体的配合运动。
腕部安装于机械手臂末端，腕部电机通过腕部电机联轴器可以带动整个手爪部分圆周转 动；其能够控制整个手爪的旋转，以实现操作角度的调整。爪部由两个开合的爪形手指组成， 包括可以并齐的指端和内凹的掌部；爪部电机通过拇指蜗杆和拇指蜗轮带动拇指板做张合动 作，能够对物品进行夹持和握持。指部由一个伸縮的螺杆、主动轮、从动轮、皮带、指勾等组成，可以内縮在机械手中；指部电机通过伸縮指主动轮和伸縮指从动轮带动伸縮指螺杆旋 进、旋出，能够对物品完成按、推和拉的类似食指的操作功能，通过更换末端指勾的形状， 还可以完成更多种类的操作。
本机械手臂和手爪以硬铝为主要材料，可以减轻装置的整体重量，以有效减轻机器人本 体的承载重量，从而使得机器人可以节省动力和具备较好的稳定性。
通过机械手臂和机械手爪的一系列配合动作可以对家庭等服务环境中的多种物品通过相 应的操作方式完成抓取、传递和操控等动作。
本实用新型可以在在相当狭小的空间中完成以下几种操作不同种类物品的抓取，如杯 子、书、报纸等；特殊环境下的物品抓取，如抓取书架上并排书中的某本书、平铺于桌面的 报纸等；特殊物品的传递，如装着水的杯子等。
图l是本实用新型结构示意图2是图1的俯视图3是图1中B-B向剖面结构示意图4是图1中C向结构示意图5是图1中D-D向剖面结构示意其中l.拇指板，2.指板支套，3.指板垫，4.伸縮指螺杆导轨，5.手部前支架，6.伸縮指勾， 7.伸縮指从动轮，8.伸縮指主动轮，9.拇指蜗轮轴，IO.拇指架，ll.拇指蜗轮垫板，12.拇指蜗 轮轴套，13.拇指蜗轮，14.立轴上端螺母，15.立轴上底板，16.立轴铜瓦，17.纵轴电机座，18. 纵轴电机联轴器，19.纵动螺杆，20纵动锁紧螺母，21.纵动螺母，22.立轴瓦紧固螺母，23.立 柱导轨，24.立柱，25.立柱减速器法兰，26.立柱转动轴，27.纵动螺杆下支架，28.螺杆下支架 轴瓦，29.立柱轴座，30.止推轴承法兰，31.垫圈，32.腕部框架，33.伸縮指螺杆，34.伸縮指从 动螺母，35.前臂电机法兰，36.前臂蜗杆箱法兰，37.前臂支柱，38.前臂侧板，39.腕部电机法 兰，40.腕部电机联轴器，41.爪部电机轴套，42.拇指蜗杆，43.拇指蜗杆轴承座，44.腕电机联 轴器螺母，45.前臂支撑铜瓦，46.端盖，47.前蜗轮轴联轴器，48.后臂侧板，49.后臂支柱，50. 后蜗轮轴联轴器，51.后臂底座，52.腕部面板，53.前臂，54.后臂，55.肩部，56.腰部，57.腕 部，58.爪部，59.指部，60.立柱减速器，61.立柱电机，62.纵轴电机，63.壳体，64.纵动螺杆 上支架，65.后臂电机，66.后臂蜗杆蜗轮箱，67.后臂电机法兰，68.后臂蜗杆蜗轮箱法兰， 69.前臂电机，70.前臂蜗杆蜗轮箱，71.腕部电机，72.爪部电机，73.指部电机，74.皮带，75.轴 向导槽。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图l-5中，手臂和手爪相连接，手臂由前臂53、后臂54、肩部55和腰部56组成，前臂53、后臂54、肩部55依次连接，腰部56上端穿过肩部55并与其连接；手爪由腕部57、爪 部58和指部59组成，爪部58和指部59上下并列设置，并分别与腕部57连接，腕部57与 手臂的前臂53连接。
腰部56包括立柱24、立柱轴座29、立柱转动轴26、立柱减速器60和立柱电机61,立 柱转动轴26、立柱减速器60和立柱电机61设于立柱24内；立柱电机61通过联轴器与立柱 减速器60的输入端连接，立柱减速器60的输出端通过立柱减速器法兰25、垫圈31和轴承 与立柱转动轴26上端连接，立柱减速器法兰25与立柱24的内壁固定连接，立柱转动轴26 下端与立柱轴座29固定连接，立柱24下端通过轴承、止推轴承法兰30分别与立柱轴座29 和立柱转动轴26连接；立柱24上端穿过肩部55通过.立轴上端螺母14与立柱上底板15固 定连接；立柱24外侧面上固定安装有纵向立柱导轨23;立柱24外侧面下部设有纵动螺杆下 支架27，纵动螺杆下支架27上设有纵动螺杆19，纵动螺杆19的上端穿过立柱上底板15与 通过推力轴承支撑在立柱上底板15上的纵轴电机连轴器18连接，纵轴电机联轴器18另一端 与纵轴电机62连接，纵轴电机62通过纵轴电机座17固定于立柱上底板15上。立柱24和立 轴转动轴26均为圆管。
肩部55包括壳体63,壳体63侧面上设置有纵动螺杆上支架64,纵动螺杆19穿过设于 纵动螺杆上支架64内的的纵动螺母21与设在立柱上底板15上的纵轴电机联轴器18连接； 纵动螺母21通过纵动锁紧螺母20固定于纵动螺杆上支架64内。壳体63内与立柱24之间设 有立轴铜瓦16，立柱铜瓦16的内孔上设有键槽，立轴铜瓦16通过立柱瓦紧固螺母22固定 于壳体63内壁；立柱导轨23穿过立柱铜瓦16，并与立柱铜瓦I6上的键槽啮合。
后臂54包括后臂电机65、后臂蜗杆蜗轮箱66和后臂侧板48，后臂蜗杆蜗轮箱66与肩 部55的后臂底座51固定连接，后臂电机65通过后臂电机法兰67、后臂蜗杆蜗轮箱法兰68 与后臂蜗杆蜗轮箱66输入端连接，后臂蜗杆蜗轮箱66两侧分别通过输出轴与后蜗轮轴联轴 器50与后臂侧板48连接，后臂侧板48之间通过后臂支柱19固定连接，后臂侧板48前端固 定于前臂蜗杆蜗轮箱70上。
前臂53包括前臂电机69、前臂蜗杆蜗轮箱70和前臂侧板38，前臂蜗杆蜗轮箱70固定 于后臂侧板48前端，前臂电机69通过前臂电机法兰35、前臂蜗杆蜗轮箱法兰36与前臂蜗 杆蜗轮箱70的输入端连接，前臂蜗杆蜗轮箱70两侧输出轴分别通过前蜗轮轴联轴器47与前 臂侧板38连接，前臂侧板38之间通过前臂支柱37固定连接，前臂侧板38前部与手爪的腕 部57连接。前蜗轮轴联轴器47与后臂侧板48之间设有前臂支撑铜瓦45。前蜗轮轴联轴器 47外部设有蜗轮输出轴的端盖46。
腕部57包括腕部电机71、腕部电机法兰39和腕部电机联轴器40，腕部电机71通过腕 部电机法兰39固定连接于前臂侧板38的端面上；腕部电机输出轴和腕部框架32通过腕部电机联轴器40连接，腕部框架32前端设有腕部面板52;腕部电机法兰39和腕部电机联轴器 40之间通过轴承连接。腕部电机联轴器40的一端上设有腕电机联轴器螺母44。
爪部58包括爪部电机72、拇指蜗杆42、拇指蜗轮13和拇指板1，爪部电机72固定于 腕部面板52上，爪部电机72通过输出轴与拇指蜗杆42连接，输出轴外部设有爪部电机轴套 41;拇指蜗杆42通过角接触球轴承和拇指蜗杆轴承座43定位安装。拇指蜗杆42的两侧分别 与一拇指蜗轮13啮合，拇指蜗轮13通过拇指蜗轮轴9、拇指蜗轮垫板11和拇指蜗轮轴套12 设于拇指架10上，拇指板1与拇指蜗轮13固联且一同铰接于拇指架10上，拇指架10固定 于腕部面板52前端，拇指架10前端固定安装有手部前支架5。
拇指板1为两块相对应的V字形板，其前端设有拇指板支套2,相对应的内部侧面上设 有指板垫3。
指部59包括指部电机74、伸縮指主动轮8、伸縮指从动轮7和伸縮指螺杆33，指部电 机74固定于腕部面板52上，指部电机74通过输出轴与伸縮指主动轮8连接，伸縮指主动轮 8安装于手部前支架5的下半部，在手部前支架5上位于伸缩指主动轮8的下部设有伸縮指 螺杆导轨76和伸縮指从动螺母34，伸縮指从动螺母34前端外部固定有伸縮指从动轮7，伸 縮指主动轮8和伸縮指从动轮7之间通过皮带75连接伸縮指螺杆33分别穿过伸縮指从动 螺母34和腕部面板52设置于腕部框架32的指部电机74下部，腕部面板52和伸縮指螺杆 33之间通过螺纹连接;伸縮指螺杆33的前端设有伸縮指勾6,尾端为光杆且有一环形空刀槽； 伸縮指螺杆33侧面上设有两条对称的轴向导槽75，伸縮指螺杆导轨4卡在伸縮指螺杆33的 轴向导槽75内。
工作时，腰部56的立柱电机61依次带动立柱减速器60和立柱24转动，立柱24带动设于纵 动螺杆下支架27上的纵动螺杆19转动，纵动螺杆19带动肩部55的壳体63转动，壳体63带动后 臂54、前臂53和手爪水平转动。纵轴电机62通过纵轴电机联轴器18带动纵动螺杆19转动，纵 动螺杆19通过总动螺母21带动肩部的壳体63沿立柱导轨23作升降运动，壳体63同时带动后臂 54、前臂53和手爪升降运动。后臂电机65通过后臂蜗杆蜗轮箱66带动后臂侧板48绕后蜗轮轴 联轴器50上下摆动，同时后臂侧板48带动前臂53和手爪上下摆动。同样，前臂电机69通过前 臂蜗杆蜗轮箱70带动前臂侧板38绕前蜗轮轴联轴器47上下摆动，前臂侧板38带动手爪部分上 下摆动。该结构形式使得机械手臂具备较大的可操作空间和灵活的操作角度，能够大大减A 机器人本体的配合运动。
腕部57安装于机械手臂末端，腕部电机71通过腕部电机联轴器40可以带动整个手爪部 分圆周转动；其能够控制整个手爪的旋转，以实现操作角度的调整。爪部58由两个开合的爪 形手指组成，包括可以并齐的指端和内凹的掌部；爪部电机72通过拇指蜗杆42和拇指蜗轮 13带动拇指板1做张合动作，能够对物品进行夹持和握持。指部59由一个伸縮指螺杆33、伸縮指主动轮8、伸缩指从动轮7、皮带74、伸缩指勾6等组成，可以内缩在机械手中；指 部电机74通过伸縮指主动轮8和伸縮指从动轮7带动伸縮指螺杆33旋进、旋出，能够对物 品完成按、推和拉的类似食指的操作功能，通过更换末端指勾的形状，还可以完成更多种类 的操作。
本机械手臂和手爪以硬铝为主要材料，可以减轻装置的整体重量，以有效减轻机器人本 体的承载重量，从而使得机器人可以节省动力和具备较好的稳定性。
通过机械手臂和机械手爪的一系列配合动作可以对家庭等服务环境中的多种物品通过相 应的操作方式完成抓取、传递和操控等动作。
以下是几个实际操作的例子
实施例l:以并立排列的书本为例，欲抓取目标为中间的书本，首先将机械手爪的爪部58 张开，并向后翻转，将指部59伸出，然后用指部59压在书本的顶部并收縮指部59，使得书本 被拉出，最后，爪部58闭合以将书本夹持住，至此实现了物品的抓取。
实施例2:以抓取装有水的杯子为例，首先利用机械手爪的爪部58开合功能将杯子夹持住， 利用机械手臂肩部55的升降运动使得抓取的杯子能够做垂直方向的平动，利用机械手臂腰部 56的旋转运动使得抓取的杯子能够做水平方向的平移。
实施例3:利用腕部57的旋转可以使得机械手爪调整对于不同形状、不同姿态的物品的操 作角度；利用前臂53和后臂54的旋转可以使得机械手臂末端的机械手爪在小范围内移动及进 一步调整机械手爪的姿态；利用肩部55的升降运动可以使得手臂和手爪做垂直方向的平动； 利用腰部56的旋转运动可以使得手臂和手爪做水平方向的旋转平移。这一系列的动作组合可 以大大减少机器人本体的配合运动，从而降低了控制难度和对于移动空间的要求，能够在相 对狭小的空间中依靠机械手臂和手爪的动作组合实现对于多种类物品和物品多姿态情况的操 作、抓取和移动。
实施例4:对于按键类和把手类的物品的功能性操作，如开关门和功能键的选择按下等 操作。以某种类型的微波炉为例，其开门操作可以通过按下微波炉开门按钮来实现首先将 爪部58张开并后翻，使得指部59可以前伸以按下按钮，按下的力量可以依靠指部59的前伸 力量，如果力度要求较大，可以借助机器人本体前移带动手臂和手爪前移以实现较大的按压 力。此操作同样适用于类似于物品可操作按钮区的类似按键的操作。以冰箱门把手为例，首 先将爪部58张开并后翻，使指部59伸出，腕部57旋转使得指部59末端的小勾能够勾住门 把手，利用指部59收缩的力量或结合机器人本体的移动实现拉开操作。以微波炉关门动作为 例说明机械手臂的拨动操作，利用腰部56的旋转运动带动手臂末端的爪部58或指部对操作 对象门实现拨动操作。
权利要求1. 一种适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，包括手臂和手爪，其特征在于手臂和手爪相连接，手臂由前臂(53)、后臂(54)、肩部(55)和腰部(56)组成，前臂(53)、后臂(54)、肩部(55)依次连接，腰部(56)上端穿过肩部(55)并与其连接；手爪由腕部(57)、爪部(58)和指部(59)组成，爪部(58)和指部(59)上下并列设置，并分别与腕部(57)连接，腕部(57)与手臂的前臂(53)连接。
2. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 腰部包括腰部(56)包括立柱(24)、立柱轴座(29)、立柱转动轴(26)、立柱减速器(60) 和立柱电机(61)，立柱转动轴(26)、立柱减速器(60)和立柱电机(61)设于立柱(24) 内；立柱电机(61)通过联轴器与立柱减速器(60)的输入端连接，立柱减速器(60)的输 出端通过立柱减速器法兰(25)和轴承与立柱转动轴(26)上端连接，立柱减速器法兰(25) 与立柱(24)的内壁固定连接，立柱转动轴(26)下端与立柱轴座(29)固定连接，立柱(24) 下端通过轴承分别与立柱轴座(29)和立柱转动轴(26)连接；立柱(24)上端穿过肩部(55) 与立柱上底板(15)固定连接；立柱(24)外侧面上固定安装有纵向立柱导轨(23);立柱(24) 外侧面下部设有纵动螺杆下支架(27)，纵动螺杆下支架(27)上设有纵动螺杆(19),纵动 螺杆(19)的上端穿过立柱上底板(15)与通过推力轴承支撑在立柱上底板(15)上的纵轴 电机连轴器(18)连接，纵轴电机联轴器(18)另一端与纵轴电机(62)连接，纵轴电机(62) 通过纵轴电机座固定于立柱上底板(15)上。
3. 根据权利要求2所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 立柱(24)和立轴转动轴(26)均为圆管。
4. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 肩部(55)包括壳体(63),壳体(63)侧面上设置有纵动螺杆上支架(64)，纵动螺杆(19) 穿过设于纵动螺杆上支架(64)内的的纵动螺母(21)与设在立柱上底板(15)上的纵轴电 机连轴器(18)连接；纵动螺母(21)通过纵动锁紧螺母(20)固定于纵动螺杆上支架(64) 内；壳体(63)内与立柱(24)之间设有立轴铜瓦(16)，立柱铜瓦(16)的内孔上设有键槽， 立轴铜瓦(16)通过立柱瓦紧固螺母(22)固定于壳体(63)内壁；立柱导轨(23)穿过立 柱铜瓦(16)内部，并与立柱铜瓦(16)上的键槽啮合。
5. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 后臂(54)包括后臂电机(65)、后臂蜗杆蜗轮箱(66)和后臂侧板(48),后臂蜗杆蜗轮箱(66)与肩部(55)固定连接，后臂电机(65)通过后臂电机法兰(67)、后臂蜗杆蜗轮箱法 兰(68)与后臂蜗杆蜗轮箱(66)输入端连接，后臂蜗杆蜗轮箱(66)两侧分别通过输出轴 与后蜗轮轴联轴器(50)与后臂侧板(48)连接，后臂侧板(48)之间通过后臂支柱(19) 固定连接，后臂侧板(48〉前端固定于前臂蜗杆蜗轮f昏(70)上。
6. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 前臂(53)包括前臂电机(69)、前臂蜗杆蜗轮箱(70)和前臂侧板(38)，前臂蜗杆蜗轮箱(70)固定于后臂侧板(48)前端，前臂电机(69)通过前臂电机法兰(35)、前臂蜗杆蜗轮 箱法兰(36)与前臂蜗杆蜗轮箱(70)的输入端连接，前臂蜗杆蜗轮箱(70)两侧输出轴分 别通过前蜗轮联轴器(47)与前臂侧板(38)连接，前臂侧板(38)之间通过前臂支柱(37) 固定连接，前臂侧板(38)前部与手爪的腕部(57)连接。
7. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 腕部(57)包括腕部电机(71)、腕部电机法兰(39)和腕部电机联轴器(40)，腕部电机(71) 通过腕部电机法兰(39)固定连接于前臂侧板(38)的端面上；腕部电机输出轴和腕部框架(32)通过腕部电机联轴器(40)连接，腕部框架(32)前端设有腕部面板(52);腕部电机 法兰(39)和腕部电机联轴器(40)之间通过轴承连接。
8. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 爪部(58)包括爪部电机(72)、拇指蜗杆(42)、拇指蜗轮(13)和拇指板(1)，爪部电机(72)固定于腕部面板(52)上，爪部电机(72)通过输出轴与拇指蜗杆(42)连接，拇指 蜗杆(42)的两侧分别与一拇指蜗轮(13)啮合，拇指蜗轮(13)通过拇指蜗轮轴(9)、拇 指蜗轮垫板(11)和拇指蜗轮轴套(12)设于拇指架(10)上，拇指板(1)与拇指蜗轮(13) 固联且一同铰接于拇指架(10)上，拇指架(10)固定于腕部面板(52)前端，拇指架(10) 前端固定安装有手部前支架(5)。
9. 根据权利要求8所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 拇指板(1)为两块相对应的V字形板，其前端设有拇指板支套(2),相对应的内部侧面上 设有指板垫(3)。
10. 根据权利要求1所述的适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，其特征在于所述 指部(59)包括指部电机(74)、伸缩指主动轮(8)、伸缩指从动轮(7)和伸縮指螺杆(33)， 指部电机(74)固定于腕部面板(52)上，指部电机(74)通过输出轴与伸縮指主动轮(8) 连接，伸缩指主动轮(8)安装于手部前支架(5)的下半部，在手部前支架(5)上位于伸缩 指主动轮(8)的下部设有伸缩指螺杆导轨(76)和伸縮指从动螺母(34)，伸縮指从动螺母(34)前端外部固定有伸縮指从动轮(7),伸縮指主动轮(8)和伸縮指从动轮(7)之间通 过皮带(75)连接；伸縮指螺杆(33)分别穿过伸缩指从动螺母(34)和腕部面板(52)设 置于腕部框架(32)的指部电机(74)下部，腕部面板(52)和伸缩指螺杆(33)之间通过 螺纹连接；伸縮指螺杆(33)的前端设有伸缩指勾(6),尾端为光杆且有一环形空刀槽；伸 縮指螺杆(33)侧面上设有两条对称的轴向导槽(75)，伸縮指螺杆导轨(76)卡在伸縮指螺 杆(33)的轴向导槽(75)内。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于服务场所的塔式机器人手臂和手爪，包括手臂和手爪，手臂和手爪相连接，手臂由前臂、后臂、肩部和腰部组成，前臂、后臂、肩部依次连接，腰部上端穿过肩部并与其连接；手爪由腕部、爪部和指部组成，爪部和指部上下并列设置，并分别与腕部连接，腕部与手臂的前臂连接。通过机械手臂和机械手爪的一系列配合动作可以对家庭等服务环境中的多种物品通过相应的操作方式完成抓取、传递和操控等动作。本实用新型可以在相当狭小的空间中完成以下几种操作不同种类物品的抓取，如杯子、书、报纸等；特殊环境下的物品抓取，如抓取书架上并排书中的某本书、平铺于桌面的报纸等；特殊物品的传递，如装着水的杯子等。
文档编号B25J9/00GK201257667SQ20082018804
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者左文泉, 徐建东, 李晓磊, 田国会 申请人:山东大学