一种多传感器多独立自由度多指机器人灵巧手的制作方法_2

文档序号:10133513阅读:来源:国知局
表面,所述上指节顶部的两个第二触碰传感器分别安装在上指节顶部两个相交角为Θ的平面上,其中90° ^ Θ >0°。优选的,所述第一、第二触碰传感器的安装采用紧定螺钉固定、胶水粘贴或铆接的方式安装;所述第一、第二触碰传感器提供所述灵巧手触碰外部环境或物品的情况信息。
[0015]所述手掌体的两个第一位置传感器触点分别分布在与电动拇指连接处的两个相交角为η的平面上,其中60° ^ η >0° ;所述手掌体的2ΧΝ个第二位置传感器触点分别分布在与Ν个电动手指连接处的两个相交角为II的平面上;所述下指节体底部的两个第三位置传感器触点分别分布在其底部的两个相交角为η的平面上;所述的下指节体顶部的两个第四位置传感器触点分别分布在其顶部两个相交角为η的平面上;所述中指节体底部的两个第五位置传感器触点分别分布在其底部的两个相交角为η的平面上;所述的中指节体顶部的两个第六位置传感器触点分别分布在其顶部两个相交角为η的平面上;所述上指节体底部的两个第七位置传感器触点分别分布在其底部两个相交角为η的平面上;所述的第一、第二、第三、第四、第五、第六及第七位置传感器触点,均包括平面位置传感器触点及斜面位置传感器触点;并且同在平面上的两个平面位置传感器触点相配合组成一个位置传感器,同在斜面上的两个位置传感器触点相配合组成一个位置传感器;所述平面位置传感器触点指安装在指节顶部、底部或手掌体与电动拇指及电动手指连接处平面上的传感器触点;所述斜面位置传感器触点指安装在指节顶部、底部或手掌体与电动拇指及电动手指连接处斜面的传感器触点。所述上指节的两个第七位置传感器触点与中指节顶部的两个第六位置传感器触点(对电动拇指而言是“下指节顶部的两个第四位置传感器触点”)组成两个位置传感器,中指节底部的两个第五位置传感器触点与下指节顶部的两个第四位置传感器触点组成两个位置传感器,下指节底部的两个第三位置传感器触点与手掌体上的两个第二位置传感器触点(对电动拇指而言是“两个第一位置传感器触点”)组成两个位置传感器;所述的位置传感器是确定指节位置关系的依据,两个指节的平面位置传感器触点接触时,由其组成的位置传感器接通,表示两个指节平行;两个指节的斜面位置传感器触点接触时,由其组成的位置传感器接通,表示两个指节成180° -2η角度;下指节的平面位置传感器触点与手掌体的平面位置传感器触点接触时,由其组成的位置传感器接通,表示下指节与拟人手掌平行;下指节的斜面位置传感器触点与手掌体的斜面位置传感器触点接触时,由其组成的位置传感器接通,表示下指节与拟人手掌成180° — 2 II角度。所述的位置传感器提供指节的位置信息。
[0016]本实用新型所述机器人灵巧手的指节绕转轴转动,其转动角度的范围为0?2Χ η ;所述转轴包括第一、第二、第三、第四及第五转轴。
[0017]所述冠齿轮采用圆型孔、D型孔或方型孔冠齿轮,所述转轴采用圆柱型转轴、D型轴或带方柱的D型轴,所述指节的轴孔采用圆孔、D型孔或方型孔。所述轴孔包括第一、第二、第三、第四及第五轴孔;所述直齿轮套设在电机轴上,所述冠齿轮套上在转轴上;所述的直齿轮与冠齿轮的安装位置可以互换,即冠齿轮套设在电机轴上,直齿轮套设在转轴上;本实用新型所述的机器人灵巧手还包括紧定螺钉。
[0018]本实用新型所述机器人灵巧手的每个指节可以单独转动、多个指节一起转动或者全部指节一起转动;指节间的转动相互独立。所述电机接受外部信号控制,带动指节转动、停止,从而实现指节的自由度。所述传感器提供传感器信号给外部电路;所述传感器包括第一触碰传感器、第二触碰传感器、第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器、第四位置传感器、第五位置传感器、第六位置传感器及第七位置传感器。
[0019]本实用新型所述机器人灵巧手的指节的转动具有断电自锁功能。即断电后,每个指节的姿态保持不变。
[0020]本实用新型与现有技术相比,具有的有益效果是:
[0021]1、本实用新型的机器人灵巧手的每个指节都具有多个位置传感器,能感知指节的姿态,方便外部电路对指节的控制;
[0022]2、本实用新型的机器人灵巧手的手掌盖有多个触碰传感器,每个上指节有两个触碰传感器,触碰传感器能感知触碰外部环境或者抓取物品的情况;
[0023]3、本实用新型的机器人灵巧手结构上融合了多种传感器,方便对灵巧手的灵活控制,满足机器人灵巧手的性能;
[0024]4、本实用新型的灵巧手拟人手掌上有连接机械臂的机械接口,与机械臂及拟人机器人连接简单、方便,可以广泛应用于机械臂或拟人机器人上;
[0025]5、本实用新型的机器人灵巧手每个指节具有单独的自由度,不受其它指节的干扰,控制简单方便;指节的转动角度范围较宽,可以根据不同场合要求,设计成不同的角度范围;
[0026]6、本实用新型的机器人灵巧手的指节及电动手指的数量可以多个,数量可以根据不同的需求改变,可以满足不同的运用场合,扩大了机器人灵巧手的通用性。
[0027]【附图说明】:
[0028]图1是本实用新型的多传感器多独立自由度多指机器人灵巧手的具体实施例一的整体结构示意图;
[0029]图2是本实用新型中具体实施例一的手掌体结构示意图;
[0030]图3是本实用新型中具体实施例一的手掌盖结构示意图;
[0031]图4是本实用新型中具体实施例一的电动拇指的结构示意图;
[0032]图5是本实用新型中具体实施例一的电动手指的结构示意图;
[0033]图6a?6b是本实用新型中具体实施例一的上指节的结构示意图;
[0034]图7a?7b是本实用新型中具体实施例一的中指节的结构示意图;
[0035]图8a?8b是本实用新型中具体实施例一的上指节与中指节不同相对位置的结构示意图;
[0036]图9a?9b是本实用新型中具体实施例一的中指节与下指节不同相对位置的结构示意图;
[0037]图10a?b是本实用新型中具体实施例一的下指节与手掌体不同相对位置的结构示意图;
[0038]图11a?llg是本实用新型的不同指节、不同轴、不同冠齿轮的示意图,图11a是带D型孔指节体的示意图,图lib是带方型孔指节体的示意图,图11c是齿轮安装孔的指节体的示意图,图lid是D型轴的示意图,图lie是带方柱的D型轴的示意图,图1lf是D型孔冠齿轮的示意图,图llg是带安装孔的冠齿轮的示意图,图llh是方型孔冠齿轮;
[0039]图12a?12e是本实用新型中五种不同齿轮、轴、指节体组合的结构示意图,图12a是带D型孔指节体、D型孔冠齿轮及D型轴组合的示意图,图12b是带方型孔指节体、D型孔冠齿轮及带方柱的D型轴组合的示意图,图12c是带安装孔指节体、带安装孔的冠齿轮、圆柱型转轴及紧定螺钉组合的示意图,图12d是圆型孔的指节体、圆柱型转轴及冠齿轮组合的示意图,图12e是方型孔指节体、带方柱的D型轴及方型孔冠齿轮组合的示意图;
[0040]图13是本实用新型中具体实施例六的冠齿轮套设在电机轴的结构示意图;
[0041]图14是本实用新型中具体实施例一的手掌体的上视图;
[0042]图15a?15c是本实用新型中具体实施例一手掌体、中指节、上指节的右视图;
[0043]图16是本实用新型实施例七的三指三自由度机器人灵巧手的结构示意图;
[0044]图中:1.拟人手掌,2.电动姆指,3.电动手指,4.上指节,5.中指节,6.下指节,7.上指节体,8.上指节盖,9.中指节体,10.中指节盖,11.下指节体,12.下指节盖,13.手掌体,14.手掌盖,15.D型孔指节体,16.方型孔指节体,17.带安装孔的指节体,18.圆型孔的指节体,40.电机,50.第一转轴,51.第二转轴,52.第三转轴,53.第四转轴,54.第五转轴,55.圆柱型转轴,56.D型轴,57.带方柱的D型轴,60.直齿轮,70.冠齿轮,71.D型孔冠齿轮,72.带安装孔的冠齿轮,73.方型孔冠齿轮,80.第一触碰传感器,81.第二触碰传感器,82.动触片,83.静触片,84.紧定螺钉,90.第一位置传感器触点,91.第二位置传感器触点,92.第三位置传感器,93.第四位置传感器,94.第五位置传感器,95.第六位置传感器,96.第七位置传感器,97.限位螺钉,98.平面位置传感器触点,99.斜面位置传感器触点,201.三指
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