CN107803849A - 一种仿生机器人手指 - Google Patents

Abstract

目前的机器人手指的结构基本都是在手掌安装1个电机，对后面的多个指节进行远程控制，电机安装在手掌部位，与后面的关节的距离较远。为了让机器人手指控制更便捷，本发明设计出3个电机分别控制3个关节的机器人手指，电机分别安装在与该关节相邻的手指内，采用微型电机作为动力机构，采用涡轮蜗杆作为传导机构，动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。电动机的轴向转动通过涡轮蜗杆机构减速及转向变为竖向转动，推动后方指节转动，原理简单，控制便捷，则实现了手指的伸缩。电机的供电及控制采用线路与后方的手臂相连，供电及控制线路布置未含在本发明范围内。

Description

一种仿生机器人手指

技术领域

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，实现机器人手指的精确控制。

背景技术

目前大多机器人手的近指节、中指节、远指节的伸缩控制采用了拉杆远程控制，在手掌内安装一个电机，对后方多个指节进行控制，其中较远的指节需要用多个齿轮或多个拉杆等进行远距离控制。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，本发明设计出在相邻手指内进行近距离伸缩控制的机器人手指，控制更为方便，精确。

发明内容

本发明设计出每个关节可以单独伸缩的机器人手指，每个关节对应一个独立电机位于相邻手指指节内，对关节进行近距离控制。采用微型电机作为动力机构，采用蜗杆拨动蜗轮作为传导机构，动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。

本发明中机器人手指的工作原理，以近指节7相对于手掌节1的伸缩为例进行说明：第一电机2转动，带动蜗杆3转动，蜗杆3与涡轮6模数相同且啮合，蜗杆3转动带动涡轮6转动，涡轮6后部与近指节7相连，带动7动作，由此产生近指节7相对于手掌节1的伸缩；图中4为轴承座，5为涡轮轴。

因为蜗轮转动角度只需要约45°~90°，故而将蜗轮做成约180°的角度的半蜗轮，涡轮后半部分与后面的指节直接相连。

电机的供电及控制线路采用软导线与后方的手掌或手臂相连，线路设计不包含在本发明范围内。

本发明第一个优点为每个关节的活动都是单独动作的，其控制电机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动作方式，而是强调电机单元布置在相邻关节内。电机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蜗轮蜗杆的传动方式。其传导方式优点是动作精确，同时蜗杆可以增加减速比。本机构传导机构的优势是，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；本示意图指节数量采用3节，掌节采用1节。在关节数量上，可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：手指握拳姿态示意图。图2：手指伸直姿态示意图。

编号说明：1—手掌节，2--第一电机，3、9、15—蜗杆，4、10、16—轴承座，5、11、17—涡轮轴，6、12、18—涡轮，7—近指节，8—第二电机，13—中指节，14—第三电机，19—远指节。

Claims (3)

1.一种仿生机器人手指，其特征为：多关节设计，每个关节都对应一套电机和传力机构独立控制；其构成为：手掌节、第一电机、蜗杆、轴承座、涡轮、涡轮轴；近指节、第二电机、蜗杆、轴承座、涡轮、涡轮轴；中指节、第三电机、蜗杆、轴承座、涡轮、涡轮轴；远指节；以近指节7相对于手掌节1的伸缩为例进行说明：第一电机2转动，带动蜗杆3转动，蜗杆3与涡轮6模数相同且啮合，蜗杆3转动带动涡轮6转动，涡轮6后部与近指节7相连，带动7转动，由此产生近指节7相对于手掌节1的伸缩；图中4为轴承座，5为涡轮轴。

2.每个关节对应一个电机及传导机构并安装在紧邻的手指内，每个关节的伸缩可以单独控制。

3.手指手掌采用多节设计，每一节都可以实现一定角度的转动，采用的节数不限于示意图所示。