CN106584499A - 柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统，属于机器人领域。本发明提供一种柔性机械手，包括安装部、驱动组件、手指基座和柔性手指。安装部与手指基座连接，且用于与外部设备连接。驱动组件安装于手指基座，驱动组件与柔性手指传动连接，以驱动柔性手指运动。本发明还提供了一种按摩机器人，包括底座、多自由度机械臂和柔性机械手。本发明还提供了一种机械按摩系统，用于对按摩对象进行按摩，机械按摩系统包括控制系统、智能升降床和按摩机器人。本发明提供的柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统结构简单，运动精度及灵活度高，能给用户提供良好的按摩体验。

Description

柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体而言，涉及柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统。

背景技术

现代社会的生活节奏快速，工作强度高，许多人饮食不规律、睡眠时间与运动偏少，受到骨骼疼痛以及肥胖问题的困扰，一直处在亚健康的状态。针对此日益严重的社会问题与生活问题，本申请的发明人创造性地提出了智能按摩机器人，该机器人可以在休闲之余实现无人化智能服务，缓解疲劳与身心压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性机械手，其结构简单、运动灵活性高。

本发明的另一目的在于提供一种按摩机器人，其结构简单、运动灵活性高，用户的按摩体验好。

本发明的另一目的在于提供一种机械按摩系统，其结构简单、运动灵活性高，用户的按摩体验好。

本发明的提供一种技术方案：

一种柔性机械手，包括安装部、驱动组件、手指基座和柔性手指。安装部与手指基座连接，且用于与外部设备连接。驱动组件安装于手指基座，驱动组件与柔性手指传动连接，以驱动柔性手指运动。柔性手指包括第一关节和第二关节，第一关节的一端与第二关节可转动地连接，第一关节的另一端与手指基座可转动地连接。

进一步地，上述第一关节的两端分别与第二关节及手指基座铰接，以使第一关节和第二关节在同一平面内转动。

进一步地，上述柔性手指的数量为两个。两个柔性手指相对设置，且两个柔性手指的第一关节和第二关节均在同一平面内转动，以使两个柔性手指同时相向运动或相背运动。

进一步地，上述驱动组件包括第一牵引线、第二牵引线和舵机。第一牵引线的两端分别与舵机的输出轴和第二牵引线连接，第二牵引线设置于柔性手指的内部，且与第二关节连接。舵机通过第一牵引线带动第二牵引线运动，以驱动第一关节和第二关节转动。

进一步地，上述手指基座的数量为多个，多个手指基座沿安装部平行地间隔设置。

一种按摩机器人，包括底座、多自由度机械臂和柔性机械手。柔性机械手，包括安装部、驱动组件、手指基座和柔性手指。安装部与手指基座连接，且用于与外部设备连接。驱动组件安装于手指基座，驱动组件与柔性手指传动连接，以驱动柔性手指运动。柔性手指包括第一关节和第二关节，第一关节的一端与第二关节可转动地连接，第一关节的另一端与手指基座可转动地连接。底座与多自由度机械臂的一端连接，多自由度机械臂的另一端与安装部连接。

进一步地，上述多自由度机械臂包括依次可转动连接的第一臂体、第二臂体、第三臂体、第四臂体、第五臂体、第六臂体和第七臂体，且第一臂体远离第二臂体的一端与底座连接，第七臂体远离第六臂体的一端与安装部连接。

进一步地，上述安装部包括安装板和连接法兰，安装板与手指基座连接，连接法兰分别与第七臂体和安装板连接。

一种机械按摩系统，用于对按摩对象进行按摩，机械按摩系统包括控制系统、智能升降床和按摩机器人，控制系统分别与智能升降床及按摩机器人电连接。按摩机器人包括底座、多自由度机械臂和柔性机械手。智能升降床用于放置按摩对象，控制系统用于控制智能升降床上升或下降，按摩机器人用于对按摩对象进行按摩，控制系统用于调整柔性机械手的位置。

进一步地，上述控制系统包括处理器和传感器。处理器与传感器电连接，传感器与智能升降床连接，并将智能升降床的状态信号传递给处理器。

相比现有技术，本发明提供的柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统的有益效果是：

驱动组件驱动柔性手指，柔性手指的第一关节相对于手指基座转动，第二关节相对于第一关节转动。运动着的第二关节可以实现对按摩对象进行按摩，从而使按摩对象消除疲劳，缓解压力。柔性机械手、按摩机器人及机械按摩系统结构简单，能为用户带来准确、灵活、多样的按摩体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的柔性机械手在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的柔性机械手在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的按摩机器人的结构示意图；

图4为本发明第三实施例提供的机械按摩系统的结构示意图；

图5为本发明第三实施例提供的智能升降床的结构示意图。

图标：100-柔性机械手；110-安装部；112-安装板；114-连接法兰；120-驱动组件；130-手指基座；140-柔性手指；141-第一关节；142-第二关节；200-按摩机器人；210-底座；220-多自由度机械臂；221-第一臂体；222-第二臂体；223-第三臂体；224-第四臂体；225-第五臂体；226-第六臂体；227-第七臂体；300-机械按摩系统；320-智能升降床；321-第一床体；322-第二床体；323-第三床体；330-控制系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”、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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

此外，术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的实施方式作详细说明。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种柔性机械手100，其结构简单，运动精度及灵活度高。

本实施例提供的柔性机械手100包括安装部110、驱动组件120、手指基座130和柔性手指140。安装部110与手指基座130连接，驱动组件120安装于手指基座130，驱动组件120与柔性手指140传动连接，以驱动柔性手指140运动。

安装部110用于将柔性机械手100安装于外部设备(图未示)，起到了连接外部设备和柔性机械手100的作用。

应当理解，外部设备可以视柔性机械手100的使用环境而定，比如当柔性机械手100应用于工业生产时，外部设备可以是机械臂等。

安装部110与手指基座130既可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接。在本实施例中，驱动组件120通过螺栓固定安装于手指基座130上。

请参阅图2，在本实施例中，安装部110包括安装板112和连接法兰114，安装板112与连接法兰114连接，安装板112用于安装手指基座130，连接法兰114用于与外部设备连接。

在本实施例中，安装板112与手指基座130通过螺栓连接。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，安装板112与手指基座130也可以以其他的方式连接，如卡扣连接等。

柔性手指140包括第一关节141和第二关节142，第一关节141的一端与第二关节142可转动地连接，第一关节141的另一端与手指基座130可转动地连接。

在本实施例中，第一关节141的两端分别与第二关节142及手指基座130铰接，以使第一关节141和第二关节142在同一平面内转动。

在本实施例中，第一关节141分别通过螺钉(图未标)与第二关节142和手指基座130可转动地连接，且这两个螺钉的轴线相互平行，以使得第一关节141和第二关节142在同一平面内转动。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，上述可转动连接的方式也可以通过其他连接方式实现，比如枢轴连接或轴承连接等。

在本实施例中，柔性手指140的数量为两个。这两个柔性手指140设置于手指基座130相对的位置上，即用于安装着两个柔性手指140的四颗螺钉的轴线相互平行。在驱动组件120的作用下，两个柔性手指140的第一关节141和第二关节142均能在同一平面内转动，以使两个柔性手指140同时相向运动或相背运动。当这两个柔性手指140相向运动时，柔性机械手100可以对外界物体进行夹持；当这两个柔性手指140相背运动时，柔性机械手100可以对已夹持的外界物体实现松放。

驱动组件120包括驱动件(图未标)、第一牵引线(图未示)和第二牵引线(图未示)，第一牵引线的两端分别与驱动件和第二牵引线连接，驱动件的输出轴通过第一牵引线带动第二牵引线运动。

在本实施例中，驱动件为舵机。当然并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，驱动件也可以为驱动电机或减速电机等。

在本实施例中，第一牵引线的两端分别与舵机的输出轴和第二牵引线连接，第二牵引线设置于柔性手指140的内部，且远离第一牵引线的一端与第二关节142连接。当舵机运转时，第一牵引线与第二牵引线拉紧或放松，第二牵引线带动第二关节142相对第一关节141转动，同时第一关节141产生相对手指基座130联动进而通过第一牵引线带动第二牵引线运动，以实现驱动第一关节141和第二关节142转动。

应当可以理解，上述第一关节141和第二关节142转动指的是第一关节141相对手指基座130转动及第二关节142相对第一关节141转动。

在本实施例中，手指基座130的数量为三个。这三个手指基座130沿安装板112平行地间隔设置。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，手指基座130也可以为其他数量，比如四个等。同时，多个手指基座130在安装板112上的排列方式也并不仅限于本实施例提到的平行地间隔设置的情况，还可以为任意方式设置于安装板112上。

需要说明的是，本实施例提供的柔性机械手100的使用环境可以为多样，即本实施例提供的柔性机械手100既可以适用于日常生活，也可以应用于工业生产等。

本实施例提供的柔性机械手100的有益效果是：驱动组件120驱动柔性手指140，柔性手指140的第一关节141相对于手指基座130转动，第二关节142相对于第一关节141转动。运动着的第二关节142可以实现对按摩对象进行按摩，从而使按摩对象消除疲劳，缓解压力。柔性机械手100结构简单，能为用户带来准确、灵活、多样的按摩体验。

第二实施例

请参阅图3，本实施例提供了一种按摩机器人200，其结构简单，组装方便，能为用户带来准确、灵活、多样的按摩体验。

本实施例提供的按摩机器人200包括底座210、多自由度机械臂220和第一实施例提供的柔性机械手100。底座210与多自由度机械臂220的一端连接，多自由度机械臂220的另一端与安装部110连接。底座210与多自由度机械臂220的一端连接，多自由度机械臂220的另一端与安装部110连接。

在本实施例中，底座210与多自由度机械臂220的连接方式为螺栓连接。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，底座210与多自由度机械臂220也可以通过其他方式连接，比如卡扣连接。

多自由度机械臂220的作用是能将柔性机械手100带到空间中指定的位置，以便于满足对不同需求的按摩对象进行按摩。

在本实施例中，多自由度机械臂220为六自由度机械臂。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，多自由度机械臂220也可以为其他自由度值，比如五自由度等。

多自由度机械臂220包括依次可转动连接的第一臂体221、第二臂体222、第三臂体223、第四臂体224、第五臂体225、第六臂体226和第七臂体227，且第一臂体221远离第二臂体222的一端与底座210连接，第七臂体227远离第六臂体226的一端与连接法兰114连接。

第一臂体221与第二臂体222、第二臂体222与第三臂体223、第三臂体223与第四臂体224、第四臂体224与第五臂体225、第五臂体225与第六臂体226、第六臂体226与第七臂体227相互之间的转动连接，其实现方式可以是轴承连接，也可以是铰链连接等。

在本实施例中，第一臂体221、第二臂体222、第三臂体223、第四臂体224、第五臂体225、第六臂体226和第七臂体227相互连接处均设置有，

本实施例提供的按摩机器人200在工作时，通过多自由度机械臂220，可以将柔性机械手100送达到预定的位置，从而满足对不同需求的按摩对象进行按摩。

本实施例提供的按摩机器人200的有益效果是：驱动组件120驱动柔性手指140，柔性手指140的第一关节141相对于手指基座130转动，第二关节142相对于第一关节141转动。运动着的第二关节142在多自由度机械臂220的带动下，可以到达指定的按摩区域，从而实现对按摩对象进行按摩。按摩机器人200结构简单，能为用户带来准确、灵活、多样的按摩体验。

第三实施例

请参阅图4，本实施例提供一种机械按摩系统300，其结构简单，运动精度及灵活度高，能给用户提供良好的按摩体验。

本实施例提供的机械按摩系统300用于对按摩对象进行按摩，机械按摩系统300包括控制系统330、智能升降床320和按摩机器人200。控制系统330分别与智能升降床320及按摩机器人200电连接，智能升降床320用于放置按摩对象，控制系统330用于控制智能升降床320上升或下降，按摩机器人200用于对按摩对象进行按摩，控制系统330用于调整柔性机械手100的位置。

控制系统330包括处理器和传感器。处理器与传感器电连接，传感器与智能升降床320连接，并将智能升降床320的状态信号传递给处理器。处理器收到智能升降床320的状态信号后，对按摩机器人200发出指令，按摩机器人200在多自由度机械臂220的作用下，将用于按摩的柔性机械手100送达指定的按摩位置，从而实现对待按摩对象进行按摩。

请参阅图5，智能升降床320包括床本体和支座组件，床本体与支座组件连接，支座组件用于对床本体进行支撑，床本体用于按摩对象躺卧。

床本体包括第一床体321、第二床体322和第三床体323，第一床体321、第二床体322、第三床体323依次可转动地连接。在本实施例中，第一床体321用于放置按摩对象的头部，第二床体322用于放置按摩对象的胸部和腹部，第三床体323用于放置按摩对象的腿部。通过控制系统330对第一床体321、第二床体322和第三床体323进行调节，即是对按摩对象的躺卧状态进行调节。

应该理解，第一床体321、第二床体322、第三床体323依次可转动地连接的方式可以为铰链连接，也可以是枢轴连接等。

本实施例提供的机械按摩系统300的有益效果是：控制系统330通过安装于智能升降床320上的传感器采集到的信号，调整按摩机器人200用于按摩的柔性机械手100的位置。驱动组件120驱动柔性手指140，柔性手指140的第一关节141相对于手指基座130转动，第二关节142相对于第一关节141转动。运动着的第二关节142在多自由度机械臂220的带动下，可以到达指定的按摩区域，从而实现对按摩对象进行按摩。机械按摩系统300的结构简单，运动精度及灵活度高，能给用户提供良好的按摩体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性机械手，其特征在于，包括安装部、驱动组件、手指基座和柔性手指，所述安装部与所述手指基座连接，且用于与外部设备连接，所述驱动组件安装于所述手指基座，所述驱动组件与所述柔性手指传动连接，以驱动所述柔性手指运动，所述柔性手指包括第一关节和第二关节，所述第一关节的一端与所述第二关节可转动地连接，所述第一关节的另一端与所述手指基座可转动地连接。

2.根据权利要求1所述的柔性机械手，其特征在于，所述第一关节的两端分别与所述第二关节及所述手指基座铰接，以使所述第一关节和所述第二关节在同一平面内转动。

3.根据权利要求2所述的柔性机械手，其特征在于，所述柔性手指的数量为两个，两个所述柔性手指相对设置，且两个所述柔性手指的所述第一关节和所述第二关节均在同一平面内转动，以使两个所述柔性手指同时相向运动或相背运动。

4.根据权利要求3所述的柔性机械手，其特征在于，所述驱动组件包括第一牵引线、第二牵引线和驱动件，所述第一牵引线的两端分别与所述驱动件的输出轴和所述第二牵引线连接，所述第二牵引线设置于所述柔性手指的内部，且与所述第二关节连接，所述驱动件通过所述第一牵引线带动所述第二牵引线运动，以驱动所述第一关节和所述第二关节转动。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的柔性机械手，其特征在于，所述手指基座的数量为多个，多个所述手指基座沿所述安装部平行地间隔设置。

6.一种按摩机器人，其特征在于，包括底座、多自由度机械臂和如权利要求1-5中任意一项所述的柔性机械手，所述底座与所述多自由度机械臂的一端连接，所述多自由度机械臂的另一端与所述安装部连接。

7.根据权利要求6所述的按摩机器人，其特征在于，所述多自由度机械臂包括依次可转动连接的第一臂体、第二臂体、第三臂体、第四臂体、第五臂体、第六臂体和第七臂体，且所述第一臂体远离所述第二臂体的一端与所述底座连接，所述第七臂体远离所述第六臂体的一端与所述安装部连接。

8.根据权利要求7所述的按摩机器人，其特征在于，所述安装部包括安装板和连接法兰，所述安装板与所述手指基座连接，所述连接法兰分别与所述第七臂体和所述安装板连接。

9.一种机械按摩系统，用于对按摩对象进行按摩，其特征在于，包括控制系统、智能升降床和如权利要求6-8中任意一项所述的按摩机器人，所述控制系统分别与所述智能升降床及所述按摩机器人电连接，所述智能升降床用于放置所述按摩对象，所述控制系统用于控制所述智能升降床上升或下降，所述按摩机器人用于对按摩对象进行按摩，所述控制系统用于调整所述柔性机械手的位置。

10.根据权利要求9所述的机械按摩系统，其特征在于，所述控制系统包括处理器和传感器，所述处理器与所述传感器电连接，所述传感器与所述智能升降床连接，并将所述智能升降床的状态信号传递给所述处理器。