带轮式表面纵滑机器人手指装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种带轮式表面纵滑机器人手指装置的结构设计。
【背景技术】
[0002]机器人是帮助人类完成各种费力工作的有益装置，已经有大量的工业机器人被开发出来，几十年来，工业机器人被应用于食品、航空航天、石油开采、汽车制造、海洋探索、深空开发等众多行业领域。
[0003]机器人手是机器人与环境接触的重要装置，是机器人实现抓取物体、操作物体两大功能的终端部件，一般以模仿人手与否来分类，可以分为非拟人机器人手和拟人机器人手。前者不一定有手指，可分为主动吸盘式手爪、被动吸盘式手爪、永磁式手爪、电磁式手爪等，后者带有手指，也称为多指机器人手。
[0004]传统的拟人机器人手包括手掌和多个手指，每个手指具有多个指段，各指段通过多个关节串联起来，采用驱动器(如电机、液压缸或气缸)驱动关节转动，多个指段包络物体实现握持方式的抓取，或者多个指段转动后实现末端指段以捏持方式抓取物体。
[0005]常见物体一般位于一个平面上，当物体某个尺寸相对其他尺寸较小时，该物体为一种扁平状物体，例如橡皮、硬币和纸张等。传统的机器人手，包括非拟人的机器人手和拟人的机器人手，均不便于从平面上拾取扁平状物体。
[0006]传统的打印机具有从固定平面堆叠的纸张上拾取单张纸的功能一一即具有拾取特定扁平物体的功能，但是无法做到拾取其他物体，例如这种技术难以拾取桌面上的橡皮、胶板、硬币。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种带轮式表面纵滑机器人手指装置，该装置特别适合从平面上拾取物体，具有可以运动的手指表面，适合对所抓取物体进行手内的操作;该装置结构简单，控制容易，适合安装在机器人手上使用。
[0008]本发明采用如下技术方案:
[0009]本发明提供的一种带轮式表面纵滑机器人手指装置，包括基座、N个指段、N个关节轴、至少一个关节传动机构和至少一个关节驱动器;所述第一个指段通过第一个关节轴与基座相连，所述第i个指段通过第i+Ι个关节轴与第i+Ι个指段相连;所述关节驱动器设置在基座或者某个指段中，所述关节驱动器的输出轴与关节传动机构的输入轴相连，所述关节传动机构的输出轴与一个或多个关节轴相连;所述各关节轴的中心线相互平行;其特征在于:该带轮式表面纵滑机器人手指装置，还包括至少一个纵滑组件，所述纵滑组件包括支承件、辅助传动机构、纵滑驱动器、带轮传动机构和皮肤层;所述纵滑组件安装在任意一个指段上，所述纵滑组件的支承件固定安装在所对应指段上;所述带轮传动机构包括第一带轮、第二带轮、传动带、第一转轴和第二转轴;所述第一转轴、第二转轴分别套设在支承件上，所述第一转轴的中心线与第二转轴的中心线相互平行;所述第一转轴的中心线与关节轴的中心线相互平行;所述第一带轮套固在第一转轴上，所述第二带轮套固在第二转轴上，所述传动带连接第一带轮与第二带轮，所述第一带轮、第二带轮和传动带构成带轮传动关系;所述纵滑驱动器与支承件固接，所述纵滑驱动器的输出轴与辅助传动机构的输入端相连，所述辅助传动机构的输出端与第一转轴相连;所述皮肤层与传动带固接，所述皮肤层位于对应指段的表面，其中，N为大于I的自然数，i = l，2，-SN-1。
[0010]本发明与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果:
[0011]该装置利用驱动器、带轮传动机构、皮肤层和多关节手指综合实现了皮肤纵滑功能一一机器人手指表面可沿手指纵向滑动或转动的特殊功能;该装置在抓取物体时具有可以运动的手指表面，适合对所抓取物体进行手内的操作;该装置利用传动带的旋转可以对与末端指段接触的物体产生向手指根部方向或反向移动的摩擦力，物体会向手指根部方向或反向移动，达到手内操作物体的目的；该装置配合其他手指，便于从桌面上拾取物体，特别适合从桌面上拾取扁平物体如橡皮、硬币、纸张和布帛等;该装置结构简单，控制容易，适合安装在机器人手上使用。
【附图说明】
[0012]图1是本发明提供的带轮式表面纵滑机器人手指装置的实施例的左剖图。
[0013]图2是图1所示实施例的立体图(不含基座右板，第一指段右板，第二指段右板和皮肤层)。
[0014]图3是图1所示实施例的立体图。
[00?5]图4是图1所示实施例的正面外观图。
[0016]图5是图1所示实施例的左侧外观图。
[0017]图6是图1所示实施例的爆炸图。
[0018]图7和图8是图1所示实施例进行手内操作的过程示意。
[0019]图9至图11是图1所示实施例抓取柔性扁平物体的过程示意。
[0020]在图1至图11中:
[0021]1-基座，11-关节驱动器， 12-关节传动机构，
[0022]2-第一指段， 3-第二指段，4-第一关节轴，5-第二关节轴，
[0023]61-纵滑驱动器，62-辅助传动机构，71-第一带轮，72-第二带轮，
[0024]73-传动带，74-皮肤层，81-第一转轴，82-第二转轴，
[0025]91-钥匙，92-锁柜，93-柔性扁平物体(如纸张，布条)，
[0026]94-桌面，95-手掌基座。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明的具体结构、工作原理及工作过程。
[0028]本发明提供的一种带轮式表面纵滑机器人手指装置，包括基座、N个指段、N个关节轴、至少一个关节传动机构和至少一个关节驱动器;所述第一个指段通过第一个关节轴与基座相连，所述第i个指段通过第i+Ι个关节轴与第i+Ι个指段相连;所述关节驱动器设置在基座或者某个指段中，所述关节驱动器的输出轴与关节传动机构的输入轴相连，所述关节传动机构的输出轴与一个或多个关节轴相连;所述各关节轴的中心线相互平行;其特征在于:该带轮式表面纵滑机器人手指装置，还包括至少一个纵滑组件，所述纵滑组件包括支承件、辅助传动机构、纵滑驱动器、带轮传动机构和皮肤层;所述纵滑组件安装在任意一个指段上，所述纵滑组件的支承件固定安装在所对应指段上;所述带轮传动机构包括第一带轮、第二带轮、传动带、第一转轴和第二转轴;所述第一转轴、第二转轴分别套设在支承件上，所述第一转轴的中心线与第二转轴的中心线相互平行;所述第一转轴的中心线与关节轴的中心线相互平行;所述第一带轮套固在第一转轴上，所述第二带轮套固在第二转轴上，所述传动带连接第一带轮与第二带轮，所述第一带轮、第二带轮和传动带构成带轮传动关系;所述纵滑驱动器与支承件固接，所述纵滑驱动器的输出轴与辅助传动机构的输入端相连，所述辅助传动机构的输出端与第一转轴相连;所述皮肤层与传动带固接，所述皮肤层位于对应指段的表面，其中，N为大于I的自然