一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

机械手掌、机械手及机器人的制作方法

2022-02-20 23:16:51 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机械手掌、机械手及机器人。


背景技术:

2.手是人类意识的延伸,是人体不可替代的一部分。随着机器人技术的不断发展,仿人灵巧手已成为机器人领域的研究热点之一。同时灵巧手作为类人机器人中最为精密复杂的部分,其难度主要在于,不仅要在有限的空间内集成机械结构、驱动器、电气系统于一体,而且还要保证足够的抓握力、抓取精度以及较为丰富的动作姿态库。仿人灵巧手技术发展至今,现有的灵巧手主要分为全驱动灵巧手和欠驱动灵巧手。全驱动灵巧手的驱动器数目等于自由度数目,即各个指关节能够独立控制,因此全驱动灵巧手的位置和姿态灵活多变。但是由于驱动器数目过多,全驱动灵巧内部结构复杂,外形尺寸较大,并且难以做到高度集成。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明提供了一种机械手掌、机械手及机器人,用于解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
4.为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明提出一种机械手掌,包括手掌、大拇指、食指、中指、无名指和小指,所述手掌包括掌壳和设于所述掌壳的五个直线电机,所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指安装在所述掌壳上,五个所述直线电机分别与所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指连接,且控制所述大拇指向掌心转动,以及分别控制所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指向掌心内作抓握动作。
5.优选地,食指包括具有中空结构的食指近指节、食指远指节、用于与掌壳连接的食指基座、食指连杆、复位扭簧和推杆连接件,所述食指近指节与所述食指远指节铰接,所述食指近指节与所述食指基座铰接,所述复位扭簧设于所述食指近指节的上部,其两端力臂分别作用于所述食指近指节和所述食指远指节,且位于所述食指近指节的中空结构中,所述食指连杆一端与食指基座铰接,另一端穿过所述食指近指节的中空结构,与所述食指远指节铰接,所述推杆连接件与所述食指近指节的下部滑动连接,且位于所述食指近指节的中空结构中,一所述直线电机的推杆与所述推杆连接件连接。
6.优选地,食指包括食指轴销一,所述食指远指节设有一对前铰链孔,所述食指近指节设有一对上铰链孔,所述复位扭簧置于所述食指近指节的中空结构中,所述食指轴销一依次穿设于所述食指近指节的一上铰链孔、所述食指远指节的一前铰链孔、所述复位扭簧、所述食指远指节的另一前铰链孔和所述食指近指节的另一上铰链孔。
7.优选地,食指包括食指轴销二,所述食指近指节设有一对下铰链孔,所述食指基座设有下铰链孔,所述食指轴销二穿设所述食指近指节的下铰链孔和所述食指基座的下铰链孔。
8.优选地,食指包括两个食指轴销三,所述食指基座设有上铰链孔,所述食指远指节设有后铰链孔,所述食指连杆的两端均设有配合孔,一所述食指轴销三穿设所述食指连杆的一端装配孔和所述食指基座的上铰链孔,另一所述食指轴销三穿设所述食指连杆的另一端配合孔和所述食指远指节的后铰链孔。
9.优选地,所述食指近指节的两侧设有滑槽,推杆连接件两侧设有滑轴,所述推杆连接件两侧的滑轴装入所述食指近指节两侧的滑槽内。
10.优选地,所述大拇指包括具有中空结构的拇指中指节、拇指直线电机、拇指连杆、拇指基指节、拇指远指节、t型推拉螺杆和用于与掌壳连接的指掌连接件,所述拇指直线电机、所述拇指连杆均置于所述拇指中指节的中空结构中,所述拇指直线电机与所述拇指基指节铰接,所述拇指直线电机的推杆与所述t型推拉螺杆连接,所述拇指远指节、所述拇指中指节和所述t型推拉螺杆在同一处铰接,所述拇指直线电机的一侧设有装配凸台,所述拇指直线电机的装配凸台与所述拇指连杆一端铰接,所述拇指远指节与所述拇指连杆另一端铰接,所述指掌连接件与所述拇指基指节铰接。
11.优选地,所述大拇指包括拇指旋转推杆,所述拇指旋转推杆一端与所述拇指基指节铰接,另一端与直线电机的推杆连接。
12.本发明还提出一种机械手,包括机械手本体和设于所述机械手本体上的机械手掌,所述机械手掌包括手掌、大拇指、食指、中指、无名指和小指,所述手掌包括掌壳和设于所述掌壳的五个直线电机,所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指安装在所述掌壳上,五个所述直线电机分别与所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指连接,且控制所述大拇指向掌心转动,以及分别控制所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指向掌心内作抓握动作。
13.本发明还提出一种机器人,包括机器人本体和设于所述机器人本体上的两个机械手,所述机械手包括机械手本体和设于所述机械手本体上的机械手掌,所述机械手掌包括手掌、大拇指、食指、中指、无名指和小指,所述手掌包括掌壳和设于所述掌壳的五个直线电机,所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指安装在所述掌壳上,五个所述直线电机分别与所述大拇指、所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指连接,且控制所述大拇指向掌心转动,以及分别控制所述食指、所述中指、所述无名指和所述小指向掌心内作抓握动作。
14.实施本发明实施例,将具有如下有益效果:
15.采用了上述机械手掌、机械手及机器人之后,大拇指、食指、中指、无名指和小指分别与一个直线电机连接,每一个手指由一个直线电机控制实现多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.其中:
18.图1为一个实施例中机械手掌的结构示意图;
19.图2为一个实施例中手掌的结构示意图;
20.图3为一个实施例中手掌的内部结构示意图;
21.图4为一个实施例中拇指的结构示意图;
22.图5为一个实施例中拇指的分解图;
23.图6为一个实施例中拇指与手掌装配连接的局部结构示意图;
24.图7是一个实施例中食指的分解图;
25.图8是一个实施例中食指与手掌装配连接的局部结构示意图。
26.附图标记说明:
27.手掌1、掌壳101、直线电机103、电机固定座102、固定盖板一104、固定盖板二105、固定盖板三106、大拇指2、拇指中指节202、拇指直线电机208、拇指连杆207、拇指基指节203、拇指远指节201、t型推拉螺杆206、指掌连接件211、旋转推杆212、拇指轴销三210、拇指轴销二205、拇指轴销一204、定位螺钉209、食指3、食指近指节304、食指远指节301、食指基座308、食指连杆306、复位扭簧303、推杆连接件309、食指轴销一302、食指轴销二305、食指轴销三307、中指4、无名指5、小指6。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
31.如图1至图3所示,本发明的实施例公开了一种机械手掌,包括手掌1、大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6,所述手掌1包括掌壳101和设于所述掌壳101的五个直线电机103,所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6安装在所述掌壳101上,五个所述直线电机103分别与所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6连接,且控制所述大拇指2向掌心转动,以及分别控制所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6向掌心内作抓握动作。
32.大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6分别与一个直线电机103连接,每一个手指由一个直线电机103控制实现多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
33.如图7和图8所示,食指3包括具有中空结构的食指近指节304、食指远指节301、用
于与掌壳101连接的食指基座308、食指连杆306、复位扭簧303和推杆连接件309,所述食指近指节304与所述食指远指节301铰接,所述食指近指节304与所述食指基座308铰接,所述复位扭簧303设于所述食指近指节304的上部,其两端力臂分别作用于所述食指近指节304和所述食指远指节301,且位于所述食指近指节304的中空结构中,所述食指连杆306一端与食指基座308铰接,另一端穿过所述食指近指节304的中空结构,与所述食指远指节301铰接,所述推杆连接件309与所述食指近指节304的下部滑动连接,且位于所述食指近指节304的中空结构中,一所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
34.直线电机103驱动推杆连接件309滑动,带动食指近指节304和食指远指节301运作,以实现多个自由度,为此,只需要一个直线电机驱动,实现手指多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
35.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销一302,所述食指远指节301设有一对前铰链孔,所述食指近指节304设有一对上铰链孔,所述复位扭簧303置于所述中空结构中,所述食指轴销一302依次穿设于所述食指近指节304的一上铰链孔、所述食指远指节301的一前铰链孔、所述复位扭簧303、所述食指远指节301的另一前铰链孔和所述食指近指节304的另一上铰链孔。使得食指近指节304和食指远指节301铰接。
36.在本实施例中,指远指节301设有第一装配槽,复位扭簧303提前放入到第一装配槽中。
37.在本实施例中,复位扭簧303有预紧力,其两端力臂分别作用于食指近指节304和食指远指节301的内侧,为食指3复位提供回弹力。
38.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销二305,所述食指近指节304设有一对下铰链孔,所述食指基座308设有下铰链孔,所述食指轴销二305穿设所述食指近指节304的下铰链孔和所述食指基座308的下铰链孔。使得食指近指节304和食指基座308铰接。
39.在本实施例中,所述食指3包括两个食指轴销三307,所述食指基座308设有上铰链孔,所述食指远指节301设有后铰链孔,所述食指连杆306的两端均设有配合孔,一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的一端装配孔和所述食指基座308的上铰链孔,使得食指基座308和食指连杆306铰接,另一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的另一端配合孔和所述食指远指节301的后铰链孔。使得食指远指节301和食指连杆306铰接。
40.在本实施例中,所述食指近指节304的两侧设有滑槽,推杆连接件309两侧设有滑轴,所述推杆连接件309两侧的滑轴装入所述食指近指节304两侧的滑槽内。
41.具体地,食指近指节304设有第二装配槽,推杆连接件309从食指近指节304的第二装配槽塞入,并将推杆连接件309两侧的滑轴装入食指近指节304两侧的滑槽内,通过螺钉将推杆连接件309与手掌内的直线电机103的推杆输出轴固连。
42.在本实施例中,所述食指远指节301、所述食指近指节304、所述食指连杆306和所述食指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用,也就是说,食指远指节301、食指近指节304、食指连杆306和食指基座308具有联动耦合作用。
43.在本实施例中,当直线电机103的推杆收缩时,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动食指远指节301相对于食指近指节304转动,以使所述食指3作出弯曲动作。具体地,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308绕铰链逆时针转动,带动食指远指节301相对于食指
近指节304绕铰链逆时针转动。
44.当直线电机103的推杆伸出时,所述食指3靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
45.如图4至图6所示,所述大拇指2包括具有中空结构的拇指中指节202、拇指直线电机208、拇指连杆207、拇指基指节203、拇指远指节201、t型推拉螺杆206和用于与掌壳101连接的指掌连接件211,所述拇指直线电机208、所述拇指连杆207均置于所述拇指中指节202的中空结构中,所述拇指直线电机208与所述拇指基指节203铰接,所述拇指直线电机208的推杆与所述t型推拉螺杆206连接,所述拇指远指节201、所述拇指中指节202和所述t型推拉螺杆206在同一处铰接,所述拇指直线电机208的一侧设有装配凸台,所述拇指直线电机208的装配凸台与所述拇指连杆207一端铰接,所述拇指远指节201与所述拇指连杆207另一端铰接,所述指掌连接件211与所述拇指基指节203铰接。实现大拇指2伸直和弯曲的运作。
46.具体地,拇指直线电机208末端带有装配凸台,将拇指直线电机208一侧的装配凸台装入到拇指基指节203一侧的装配孔中,拇指直线电机208另一侧装配凸台与拇指连杆207一端的装配孔铰接。
47.具体地,大拇指2包括定位螺钉209,定位螺钉209由拇指基指节203另一侧的螺纹孔拧入,定位螺钉209内侧有定位孔,与电机另一侧装配凸台间隙配合,使得拇指直线电机208和拇指基指节203铰接,并限制拇指连杆207的轴向位移。
48.具体地,将t型推拉螺杆206由拇指直线电机208的推杆输出端的螺纹孔拧入直至限位处,拇指中指节202由拇指直线电机208输出端一侧装入,并与拇指基指节203铰接。
49.具体地,大拇指2包括拇指轴销一204,拇指远指节201设有一对上铰链孔,拇指中指节202设有一对后铰链孔,t型推拉螺杆206设有铰链孔,拇指轴销一204依次穿设拇指中指节202的一后铰链孔、拇指远指节201的一上铰链孔、t型推拉螺杆206的铰链孔、拇指远指节201的另一上铰链孔、拇指中指节202的另一后铰链孔,使得拇指远指节201、拇指中指节202和t型推拉螺杆206铰接。
50.具体地,大拇指2包括拇指轴销二205,拇指远指节201设有一对下铰链孔,拇指轴销二205依次穿设拇指远指节201的一下铰链孔、拇指连杆207的另一端装配孔、拇指远指节201的另一下铰链孔,使得拇指远指节201和拇指连杆207铰接。
51.具体地,大拇指2包括拇指轴销三210,指掌连接件211与拇指基指节203通过拇指轴销三210铰接。
52.在本实施例中,拇指远指节201、拇指中指节202、拇指连杆207和拇指基指节203组成了交叉四连杆机构;通过拇指直线电机208的推杆伸缩,t型推拉螺杆206推拉拇指轴销一204,带动拇指中指节202相对于拇指基指节203绕铰链转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动拇指远指节201相对于拇指中指节202绕铰链转动,从而完成伸直、弯曲动作。
53.具体地,指掌连接件211的定位孔与电机固定座102的定位凸台配合,经螺钉固连。拇指旋转推杆212的轴端与拇指基指节203的配合孔铰接,另一端则与手掌内的直线电机103的推杆输出轴经螺钉固连,指掌连接部分组成了摇块机构,通过直线电机103的推杆伸缩,通过拇指旋转推杆212带动大拇指2绕手掌转动。
54.在本实施例中,中指4、无名指5和小指6的结构与食指3相同,只是长度上略有差
别。
55.在本实施例中,大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6的指尖及掌壳101的掌心处均贴有橡胶垫,使得灵巧手抓取物体时,增大接触面积增大摩擦力。
56.在本实施例中,所述手掌1包括电机固定座102、4个固定盖板一104、2个固定盖板二105和固定盖板三106。所述掌壳101为整手的装配基础,其上有各种定位凸台、定位孔槽、工艺孔槽等结构。
57.电机固定座102通过螺钉与掌壳101固连,由电机固定座102的定位孔和掌壳101的定位凸台定位。
58.直线电机103末端带有装配凸台,依次将5个直线电机103的推杆输出端由内向外穿过掌壳101的工艺槽,并将另一端的装配凸台装配至电机固定座102的电机装配孔中,相应盖上固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106,通过螺钉与电机固定座102固连;固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106的作用仅仅是压住直线电机103的装配凸台,限制其移动,直线电机103能够绕各自装配凸台的轴心作小角度转动。
59.如图1至图8所示,本发明的实施例还公开了一种机械手,包括机械手本体和设于所述机械手本体上的机械手掌,机械手掌包括手掌1、大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6,所述手掌1包括掌壳101和设于所述掌壳101的五个直线电机103,所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6安装在所述掌壳101上,五个所述直线电机103分别与所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6连接,且控制所述大拇指2向掌心转动,以及分别控制所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6向掌心内作抓握动作。
60.大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6分别与一个直线电机103连接,每一个手指由一个直线电机103控制实现多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
61.食指3包括具有中空结构的食指近指节304、食指远指节301、用于与掌壳101连接的食指基座308、食指连杆306、复位扭簧303和推杆连接件309,所述食指近指节304与所述食指远指节301铰接,所述食指近指节304与所述食指基座308铰接,所述复位扭簧303设于所述食指近指节304的上部,其两端力臂分别作用于所述食指近指节304和所述食指远指节301,且位于所述食指近指节304的中空结构中,所述食指连杆306一端与食指基座308铰接,另一端穿过所述食指近指节304的中空结构,与所述食指远指节301铰接,所述推杆连接件309与所述食指近指节304的下部滑动连接,且位于所述食指近指节304的中空结构中,一所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
62.直线电机103驱动推杆连接件309滑动,带动食指近指节304和食指远指节301运作,以实现多个自由度,为此,只需要一个直线电机驱动,实现手指多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
63.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销一302,所述食指远指节301设有一对前铰链孔,所述食指近指节304设有一对上铰链孔,所述复位扭簧303置于所述中空结构中,所述食指轴销一302依次穿设于所述食指近指节304的一上铰链孔、所述食指远指节301的一前铰链孔、所述复位扭簧303、所述食指远指节301的另一前铰链孔和所述食指近指节304的另一上铰链孔。使得食指近指节304和食指远指节301铰接。
64.在本实施例中,指远指节301设有第一装配槽,复位扭簧303提前放入到第一装配槽中。
65.在本实施例中,复位扭簧303有预紧力,其两端力臂分别作用于食指近指节304和食指远指节301的内侧,为食指3复位提供回弹力。
66.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销二305,所述食指近指节304设有一对下铰链孔,所述食指基座308设有下铰链孔,所述食指轴销二305穿设所述食指近指节304的下铰链孔和所述食指基座308的下铰链孔。使得食指近指节304和食指基座308铰接。
67.在本实施例中,所述食指3包括两个食指轴销三307,所述食指基座308设有上铰链孔,所述食指远指节301设有后铰链孔,所述食指连杆306的两端均设有配合孔,一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的一端装配孔和所述食指基座308的上铰链孔,使得食指基座308和食指连杆306铰接,另一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的另一端配合孔和所述食指远指节301的后铰链孔。使得食指远指节301和食指连杆306铰接。
68.在本实施例中,所述食指近指节304的两侧设有滑槽,推杆连接件309两侧设有滑轴,所述推杆连接件309两侧的滑轴装入所述食指近指节304两侧的滑槽内。
69.具体地,食指近指节304设有第二装配槽,推杆连接件309从食指近指节304的第二装配槽塞入,并将推杆连接件309两侧的滑轴装入食指近指节304两侧的滑槽内,通过螺钉将推杆连接件309与手掌内的直线电机103的推杆输出轴固连。
70.在本实施例中,所述食指远指节301、所述食指近指节304、所述食指连杆306和所述食指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用,也就是说,食指远指节301、食指近指节304、食指连杆306和食指基座308具有联动耦合作用。
71.在本实施例中,当直线电机103的推杆收缩时,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动食指远指节301相对于食指近指节304转动,以使所述食指3作出弯曲动作。具体地,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308绕铰链逆时针转动,带动食指远指节301相对于食指近指节304绕铰链逆时针转动。
72.当直线电机103的推杆伸出时,所述食指3靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
73.如图4至图6所示,所述大拇指2包括具有中空结构的拇指中指节202、拇指直线电机208、拇指连杆207、拇指基指节203、拇指远指节201、t型推拉螺杆206和用于与掌壳101连接的指掌连接件211,所述拇指直线电机208、所述拇指连杆207均置于所述拇指中指节202的中空结构中,所述拇指直线电机208与所述拇指基指节203铰接,所述拇指直线电机208的推杆与所述t型推拉螺杆206连接,所述拇指远指节201、所述拇指中指节202和所述t型推拉螺杆206在同一处铰接,所述拇指直线电机208的一侧设有装配凸台,所述拇指直线电机208的装配凸台与所述拇指连杆207一端铰接,所述拇指远指节201与所述拇指连杆207另一端铰接,所述指掌连接件211与所述拇指基指节203铰接。实现大拇指2伸直和弯曲的运作。
74.具体地,拇指直线电机208末端带有装配凸台,将拇指直线电机208一侧的装配凸台装入到拇指基指节203一侧的装配孔中,拇指直线电机208另一侧装配凸台与拇指连杆207一端的装配孔铰接。
75.具体地,大拇指2包括定位螺钉209,定位螺钉209由拇指基指节203另一侧的螺纹
孔拧入,定位螺钉209内侧有定位孔,与电机另一侧装配凸台间隙配合,使得拇指直线电机208和拇指基指节203铰接,并限制拇指连杆207的轴向位移。
76.具体地,将t型推拉螺杆206由拇指直线电机208的推杆输出端的螺纹孔拧入直至限位处,拇指中指节202由拇指直线电机208输出端一侧装入,并与拇指基指节203铰接。
77.具体地,大拇指2包括拇指轴销一204,拇指远指节201设有一对上铰链孔,拇指中指节202设有一对后铰链孔,t型推拉螺杆206设有铰链孔,拇指轴销一204依次穿设拇指中指节202的一后铰链孔、拇指远指节201的一上铰链孔、t型推拉螺杆206的铰链孔、拇指远指节201的另一上铰链孔、拇指中指节202的另一后铰链孔,使得拇指远指节201、拇指中指节202和t型推拉螺杆206铰接。
78.具体地,大拇指2包括拇指轴销二205,拇指远指节201设有一对下铰链孔,拇指轴销二205依次穿设拇指远指节201的一下铰链孔、拇指连杆207的另一端装配孔、拇指远指节201的另一下铰链孔,使得拇指远指节201和拇指连杆207铰接。
79.具体地,大拇指2包括拇指轴销三210,指掌连接件211与拇指基指节203通过拇指轴销三210铰接。
80.在本实施例中,拇指远指节201、拇指中指节202、拇指连杆207和拇指基指节203组成了交叉四连杆机构;通过拇指直线电机208的推杆伸缩,t型推拉螺杆206推拉拇指轴销一204,带动拇指中指节202相对于拇指基指节203绕铰链转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动拇指远指节201相对于拇指中指节202绕铰链转动,从而完成伸直、弯曲动作。
81.具体地,指掌连接件211的定位孔与电机固定座102的定位凸台配合,经螺钉固连。拇指旋转推杆212的轴端与拇指基指节203的配合孔铰接,另一端则与手掌内的直线电机103的推杆输出轴经螺钉固连,指掌连接部分组成了摇块机构,通过直线电机103的推杆伸缩,通过拇指旋转推杆212带动大拇指2绕手掌转动。
82.在本实施例中,中指4、无名指5和小指6的结构与食指3相同,只是长度上略有差别。
83.在本实施例中,大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6的指尖及掌壳101的掌心处均贴有橡胶垫,使得灵巧手抓取物体时,增大接触面积增大摩擦力。
84.在本实施例中,所述手掌1包括电机固定座102、4个固定盖板一104、2个固定盖板二105和固定盖板三106。所述掌壳101为整手的装配基础,其上有各种定位凸台、定位孔槽、工艺孔槽等结构。
85.电机固定座102通过螺钉与掌壳101固连,由电机固定座102的定位孔和掌壳101的定位凸台定位。
86.直线电机103末端带有装配凸台,依次将5个直线电机103的推杆输出端由内向外穿过掌壳101的工艺槽,并将另一端的装配凸台装配至电机固定座102的电机装配孔中,相应盖上固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106,通过螺钉与电机固定座102固连;固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106的作用仅仅是压住直线电机103的装配凸台,限制其移动,直线电机103能够绕各自装配凸台的轴心作小角度转动。
87.如图1至图8所示,本发明的实施例还公开了一种机器人,包括机器人本体和设于所述机器人本体上的两个机械手,所述机械手包括机械手本体和设于所述机械手本体上的
机械手掌,一种机械手掌包括手掌1、大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6,所述手掌1包括掌壳101和设于所述掌壳101的五个直线电机103,所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6安装在所述掌壳101上,五个所述直线电机103分别与所述大拇指2、所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6连接,且控制所述大拇指2向掌心转动,以及分别控制所述食指3、所述中指4、所述无名指5和所述小指6向掌心内作抓握动作。
88.大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6分别与一个直线电机103连接,每一个手指由一个直线电机103控制实现多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
89.食指3包括具有中空结构的食指近指节304、食指远指节301、用于与掌壳101连接的食指基座308、食指连杆306、复位扭簧303和推杆连接件309,所述食指近指节304与所述食指远指节301铰接,所述食指近指节304与所述食指基座308铰接,所述复位扭簧303设于所述食指近指节304的上部,其两端力臂分别作用于所述食指近指节304和所述食指远指节301,且位于所述食指近指节304的中空结构中,所述食指连杆306一端与食指基座308铰接,另一端穿过所述食指近指节304的中空结构,与所述食指远指节301铰接,所述推杆连接件309与所述食指近指节304的下部滑动连接,且位于所述食指近指节304的中空结构中,一所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
90.直线电机103驱动推杆连接件309滑动,带动食指近指节304和食指远指节301运作,以实现多个自由度,为此,只需要一个直线电机驱动,实现手指多个自由度,解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
91.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销一302,所述食指远指节301设有一对前铰链孔,所述食指近指节304设有一对上铰链孔,所述复位扭簧303置于所述中空结构中,所述食指轴销一302依次穿设于所述食指近指节304的一上铰链孔、所述食指远指节301的一前铰链孔、所述复位扭簧303、所述食指远指节301的另一前铰链孔和所述食指近指节304的另一上铰链孔。使得食指近指节304和食指远指节301铰接。
92.在本实施例中,指远指节301设有第一装配槽,复位扭簧303提前放入到第一装配槽中。
93.在本实施例中,复位扭簧303有预紧力,其两端力臂分别作用于食指近指节304和食指远指节301的内侧,为食指3复位提供回弹力。
94.在本实施例中,所述食指3包括食指轴销二305,所述食指近指节304设有一对下铰链孔,所述食指基座308设有下铰链孔,所述食指轴销二305穿设所述食指近指节304的下铰链孔和所述食指基座308的下铰链孔。使得食指近指节304和食指基座308铰接。
95.在本实施例中,所述食指3包括两个食指轴销三307,所述食指基座308设有上铰链孔,所述食指远指节301设有后铰链孔,所述食指连杆306的两端均设有配合孔,一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的一端装配孔和所述食指基座308的上铰链孔,使得食指基座308和食指连杆306铰接,另一所述食指轴销三307穿设所述食指连杆306的另一端配合孔和所述食指远指节301的后铰链孔。使得食指远指节301和食指连杆306铰接。
96.在本实施例中,所述食指近指节304的两侧设有滑槽,推杆连接件309两侧设有滑轴,所述推杆连接件309两侧的滑轴装入所述食指近指节304两侧的滑槽内。
97.具体地,食指近指节304设有第二装配槽,推杆连接件309从食指近指节304的第二
装配槽塞入,并将推杆连接件309两侧的滑轴装入食指近指节304两侧的滑槽内,通过螺钉将推杆连接件309与手掌内的直线电机103的推杆输出轴固连。
98.在本实施例中,所述食指远指节301、所述食指近指节304、所述食指连杆306和所述食指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用,也就是说,食指远指节301、食指近指节304、食指连杆306和食指基座308具有联动耦合作用。
99.在本实施例中,当直线电机103的推杆收缩时,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动食指远指节301相对于食指近指节304转动,以使所述食指3作出弯曲动作。具体地,推杆连接件309带动食指近指节304相对于食指基座308绕铰链逆时针转动,带动食指远指节301相对于食指近指节304绕铰链逆时针转动。
100.当直线电机103的推杆伸出时,所述食指3靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
101.如图4至图6所示,所述大拇指2包括具有中空结构的拇指中指节202、拇指直线电机208、拇指连杆207、拇指基指节203、拇指远指节201、t型推拉螺杆206和用于与掌壳101连接的指掌连接件211,所述拇指直线电机208、所述拇指连杆207均置于所述拇指中指节202的中空结构中,所述拇指直线电机208与所述拇指基指节203铰接,所述拇指直线电机208的推杆与所述t型推拉螺杆206连接,所述拇指远指节201、所述拇指中指节202和所述t型推拉螺杆206在同一处铰接,所述拇指直线电机208的一侧设有装配凸台,所述拇指直线电机208的装配凸台与所述拇指连杆207一端铰接,所述拇指远指节201与所述拇指连杆207另一端铰接,所述指掌连接件211与所述拇指基指节203铰接。实现大拇指2伸直和弯曲的运作。
102.具体地,拇指直线电机208末端带有装配凸台,将拇指直线电机208一侧的装配凸台装入到拇指基指节203一侧的装配孔中,拇指直线电机208另一侧装配凸台与拇指连杆207一端的装配孔铰接。
103.具体地,大拇指2包括定位螺钉209,定位螺钉209由拇指基指节203另一侧的螺纹孔拧入,定位螺钉209内侧有定位孔,与电机另一侧装配凸台间隙配合,使得拇指直线电机208和拇指基指节203铰接,并限制拇指连杆207的轴向位移。
104.具体地,将t型推拉螺杆206由拇指直线电机208的推杆输出端的螺纹孔拧入直至限位处,拇指中指节202由拇指直线电机208输出端一侧装入,并与拇指基指节203铰接。
105.具体地,大拇指2包括拇指轴销一204,拇指远指节201设有一对上铰链孔,拇指中指节202设有一对后铰链孔,t型推拉螺杆206设有铰链孔,拇指轴销一204依次穿设拇指中指节202的一后铰链孔、拇指远指节201的一上铰链孔、t型推拉螺杆206的铰链孔、拇指远指节201的另一上铰链孔、拇指中指节202的另一后铰链孔,使得拇指远指节201、拇指中指节202和t型推拉螺杆206铰接。
106.具体地,大拇指2包括拇指轴销二205,拇指远指节201设有一对下铰链孔,拇指轴销二205依次穿设拇指远指节201的一下铰链孔、拇指连杆207的另一端装配孔、拇指远指节201的另一下铰链孔,使得拇指远指节201和拇指连杆207铰接。
107.具体地,大拇指2包括拇指轴销三210,指掌连接件211与拇指基指节203通过拇指轴销三210铰接。
108.在本实施例中,拇指远指节201、拇指中指节202、拇指连杆207和拇指基指节203组
成了交叉四连杆机构;通过拇指直线电机208的推杆伸缩,t型推拉螺杆206推拉拇指轴销一204,带动拇指中指节202相对于拇指基指节203绕铰链转动,并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用,会同时带动拇指远指节201相对于拇指中指节202绕铰链转动,从而完成伸直、弯曲动作。
109.具体地,指掌连接件211的定位孔与电机固定座102的定位凸台配合,经螺钉固连。拇指旋转推杆212的轴端与拇指基指节203的配合孔铰接,另一端则与手掌内的直线电机103的推杆输出轴经螺钉固连,指掌连接部分组成了摇块机构,通过直线电机103的推杆伸缩,通过拇指旋转推杆212带动大拇指2绕手掌转动。
110.在本实施例中,中指4、无名指5和小指6的结构与食指3相同,只是长度上略有差别。
111.在本实施例中,大拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6的指尖及掌壳101的掌心处均贴有橡胶垫,使得灵巧手抓取物体时,增大接触面积增大摩擦力。
112.在本实施例中,所述手掌1包括电机固定座102、4个固定盖板一104、2个固定盖板二105和固定盖板三106。所述掌壳101为整手的装配基础,其上有各种定位凸台、定位孔槽、工艺孔槽等结构。
113.电机固定座102通过螺钉与掌壳101固连,由电机固定座102的定位孔和掌壳101的定位凸台定位。
114.直线电机103末端带有装配凸台,依次将5个直线电机103的推杆输出端由内向外穿过掌壳101的工艺槽,并将另一端的装配凸台装配至电机固定座102的电机装配孔中,相应盖上固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106,通过螺钉与电机固定座102固连;固定盖板一104、固定盖板二105和固定盖板三106的作用仅仅是压住直线电机103的装配凸台,限制其移动,直线电机103能够绕各自装配凸台的轴心作小角度转动。
115.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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