机器人手指仿生结构之二的制作方法

文档序号:15616486发布日期:2018-10-09 21:30阅读:191来源:国知局

本发明是一种仿生的机器人手指,采用多关节手指模仿人手结构,每个关节可以自行伸缩,模仿人手动作。本发明与2017年2月9日提交的“一种机器人手指仿生结构”(申请号2017100703528)申请有变化,是对同一发明点的不同实现方式。



背景技术:

目前大多机器人手指的动作控制采用了拉杆远程控制,或者多个齿轮传力等方式,从指关节之外的地方对手指进行控制。这样的机器人手指动作简单,控制复杂,控制点都在手指之外。为了让机器人手指适应更多的劳动,本发明设计出在手指内进行伸缩控制的机器人手指,控制更为方便,精确。



技术实现要素:

本发明设计出可以多关节伸缩的机器人手指,其控制电机位于手指指节内,对指节进行近距离控制。采用微型电机作为动力机构,采用丝杆滑台作为传导机构,动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。每个关节单独设计一个控制系统,来控制手指关节伸缩。

丝杆滑台传导机构有两种方式,第一种:以第二指节10为例进行说明,电机轴5转动时通过齿轮组6将转动传递给丝杆8,带有内螺纹的滑台7在丝杆8上滑动,将滑动传递给转动轴4,由4推动摆杆3绕转轴2转动。第二指节10内的电机与该指节固定在一起,摆杆3与第一指节1固定在一起,当摆杆3转动时,第一指节1相对于第二指节10产生伸缩活动。

丝杆滑台传导机构第二种方式:以第三指节11为例进行说明,电机5与丝杆8之间直接相连,电机5转动时带动丝杆8转动,同样的原理实现第二指节10相对于第三指节11的伸缩活动。

手掌前半截12、手掌后半截13内的电机组合分别对应以上两种。

手指外层设计防护套9,保证机器人在劳动时的方便及卫生。电机的供电及控制采用线路与后方的手臂相连。

本发明第一个优点为每个关节的活动都是单独控制的,其控制部分布置在紧邻的关节内,布置紧凑便捷,本设计不同于采用其他连杆机构方式远程传力的控制方式,而是强调控制单元布置在相应关节内。手指与后方的手臂仅有控制线路和供电线路相连,使得手指可以实现模块化,简化了安装及维护。

本发明第二个优点是采用了丝杆滑台的传动方式。其传导方式优点是控制精确,同时增加减速比。丝杆滑台是一种常用的将转动转变为移动的传动机构,其与电机布置的组合亦有多种,本示意图示意其中二种,代表所有这种类型的传导方式。

本发明第三个优点是手指及手掌采用多节设计,单个指节弯曲角度45°~90°,采用4~5个指节完成360°的封闭抓握;本示意图指关节数量采用3节,掌关节采用2节。在关节数量上,可能根据实际用途及单个关节弯曲角度来调整关节个数。

附图说明:图1:手指握拳姿态示意图。图2:手指伸直姿态示意图。

编号说明:1—第一指节,2-摆杆固定轴,3—摆杆,4—摆杆摆动轴,5—电机,6—齿轮组,7—滑台,8—丝杆,9—外层防护套,10—第二指节,11—第三指节,12—手掌前半截,13—手掌后半截。



技术特征:

技术总结
目前的机器人手指的发明基本采用电机远程控制,电机安装在手臂部位,与关节间距离较远,不能直接控制。为了让机器人手指控制更便捷,本发明设计出4个电机安装在相应手指手掌内,分别控制4个关节的机器人手指,采用微型电机作为动力机构,采用丝杆滑台作为传导机构,动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。电动机的转动通过丝杆滑台机构减速及转向变为水平移动,推动伸缩杆水平移动,因而推动转动连杆摆动,转动连杆与前一节手指相连,则实现了手指的伸缩。在伸缩杆水平移动时,伸缩杆可以在转动连杆上纵向滑动。手指外层设计防护套,保证机器人在劳动时的方便及卫生。电机的供电及控制采用线路与后方的手臂相连。

技术研发人员:赵孝勇
受保护的技术使用者:赵孝勇
技术研发日:2017.03.16
技术公布日:2018.10.09
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