机器人手指仿生结构之三的制作方法

文档序号:15616450发布日期:2018-10-09 21:30阅读:255来源:国知局

本发明是一种机器人手指的仿生结构,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日提交的专利申请《一种机器人手指仿生结构(申请号:2017100703528)》、2017年3月16日提交的专利申请《机器人手指仿生结构之二(申请号:2017101525532)》是一个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,或者多个齿轮多级传力等方式,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,采用丝杆拨动齿轮作为传导机构,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。

丝杆齿轮传导机构工作原理:以第二指节2为例进行说明,电机轴6转动时通过丝杆7,拨动齿轮8转动,齿轮8的中心转轴9固定在第二指节2上,齿轮8一条边通过固定条8.1固定在指节1上。电机往复转动时,发生开闭的动作,第一指节1相对于第二指节2产生伸缩活动。

因为齿轮8转动角度只需要约45°~90°,故而将齿轮做成约90°~135°的角度的半齿轮,本发明不排除齿轮360°的全齿轮。

手指外层设计防护套11,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齿轮的传动方式。其传导方式优点是控制精确,同时丝杆可以增加减速比。本机构比丝杆滑台及螺杆螺母传导机构的优势是,传导机构更简洁,直接由转动转变为另一个方向的转动,占地更小。

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:手指伸直姿态示意图。图2:手指握拳姿态示意图。

编号说明:1—第一指节,2--第二指节,3—第三指节,4—手掌前半截,5—手掌后半截,6—电机,7—丝杆,8—摆动齿轮,9—齿轮转轴,10--丝杆限位,11—外层防护套,8.1—齿轮与指节1的固定条,8.2—齿轮与指节2的固定条。8.3—齿轮与指节3的固定条,8.4—齿轮与掌节4的固定条。



技术特征:

技术总结
目前的机器人手指仿生结构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,采用丝杆齿轮作为传导机构,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齿轮机构减速及转向,推动齿轮开闭运动,因而推动手指摆动,实现了手指的伸缩。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:2017.03.18
技术公布日:2018.10.09
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