CN111376298A - 一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法 - Google Patents

一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法 Download PDF

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徐航
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徐航
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand

Abstract

本发明公开了一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法，每根手指的指关节外设置具有韧性的限位件，以及操作指关节运动的联动件，联动件由驱动机构驱动，限位件限制指关节的运动范围，实现机器人手部关节的运动。本发明通过限位件与联动件配合，实现指关节的驱动伸缩，实现结构简单，承载能力强，每根手指单独驱动，完全模仿人手运动。

Description

一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法
技术领域
本发明涉及一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法，属于机器人技术领域。
背景技术
现有仿生机器人手部关节大多是铰接结构，结构复杂，承载力差，柔性不好，而带有柔性结构的，依然存在结构复杂，承载力差的问题，需要改进。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法。
为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法，每根手指的指关节外设置具有韧性的限位件，以及操作指关节运动的联动件，联动件由驱动机构驱动，限位件限制指关节的运动范围，实现机器人手部关节的运动。
进一步的，所述机器人手指由若干根串联臼接的指骨构成，沿着机器人手指方向，在指肚侧和指背侧设置一根联动件，联动件的两端均固定在末端指骨处，联动件的中部连接驱动机构。
更进一步的，所述限位件包裹在指关节外，并同时包裹位于此处的联动件，或与此处的联动件连接。
进一步的，所述限位件和联动件均为纤维束，限位件为包裹在各指骨关节处的横向纤维束，联动件为沿着手指方向的纵向驱动束。
进一步的，所述驱动机构包括驱动电机和驱动槽轮，驱动槽轮安装在驱动电机上，每根手指由不同的驱动机构连接驱动，驱动机构安装在掌骨架或前臂骨架内，驱动电机双向转动，驱动联动件分别从关节内外两侧牵引关节的弯曲和伸展运动。
更进一步的，所述联动件中间绕过驱动槽轮，两端与末端指骨连接。
更进一步的，所述驱动槽轮上设置防滑固定件，用于联动件驱动中防滑。
本发明的有益技术效果是：通过限位件与联动件配合，实现指关节的驱动伸缩，实现结构简单，承载能力强，每根手指单独驱动，完全模仿人手运动。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、指骨，2、掌骨，3、联动件，4、限位件，5、驱动槽轮，6、防滑固定件，7、前臂骨架，8、末端指骨，9、驱动电机。
具体实施方式
实施例1
一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法，每根手指的指关节外设置具有韧性的限位件，以及操作指关节运动的联动件，联动件由驱动机构驱动，限位件限制指关节的运动范围，实现机器人手部关节的运动。
实施例2
作为实施例1的具体设计，所述机器人手指由若干根串联臼接的指骨构成，沿着机器人手指方向，在指肚侧和指背侧设置一根联动件，联动件的两端均固定在末端指骨处，联动件的中部连接驱动机构。
所述限位件包裹在指关节外，并同时包裹位于此处的联动件，或与此处的联动件连接。
如图1所示，机器人一根手指由掌骨2（看成指骨的一个）和若干指骨1串联臼接构成，联动件3环绕在掌骨和指骨的指肚侧和指背侧外，两端固定在末端指骨8处，联动件3的中部连接驱动机构。
所述驱动机构包括驱动电机9和驱动槽轮5，驱动槽轮5安装在驱动电机9上，每根手指由不同的驱动机构连接驱动，驱动机构安装在掌骨架或前臂骨架7内，驱动电机9双向转动，驱动联动件分别从关节内外两侧牵引关节的弯曲和伸展运动。
所述联动件3中间绕过驱动槽轮5，两端与末端指骨8连接。
所述驱动槽轮5上设置防滑固定件6，用于联动件3驱动中防滑。
实施例3
作为实施例1的具体设计，所述限位件和联动件均为纤维束，限位件为包裹在各指骨关节处的横向纤维束，联动件为沿着手指方向的纵向驱动束。
对于多根手指，采用多个驱动电机交错排布，即可完成。
本发明通过限位件与联动件配合，实现指关节的驱动伸缩，实现结构简单，承载能力强，每根手指单独驱动，完全模仿人手运动。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员在权利要求的范围内做出的各种变形或修改，并不影响本发明的实质内容所保护的范围。

Claims (7)

1.一种仿生机器人手部关节连接和驱动方法，每根手指的指关节外设置具有韧性的限位件，以及操作指关节运动的联动件，联动件由驱动机构驱动，限位件限制指关节的运动范围，实现机器人手部关节的运动。
2.根据权利要求1所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述机器人手指由若干根串联臼接的指骨构成，沿着机器人手指方向，在指肚侧和指背侧设置一根联动件，联动件的两端均固定在末端指骨处，联动件的中部连接驱动机构。
3.根据权利要求2所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述限位件包裹在指关节外，并同时包裹位于此处的联动件，或与此处的联动件连接。
4.根据权利要求1所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述限位件和联动件均为纤维束，限位件为包裹在各指骨关节处的横向纤维束，联动件为沿着手指方向的纵向驱动束。
5.根据权利要求1所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机和驱动槽轮，驱动槽轮安装在驱动电机上，每根手指由不同的驱动机构连接驱动，驱动机构安装在掌骨架或前臂骨架内，驱动电机双向转动，驱动联动件分别从关节内外两侧牵引关节的弯曲和伸展运动。
6.根据权利要求5所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述联动件中间绕过驱动槽轮，两端与末端指骨连接。
7.根据权利要求5所述的仿生机器人手部关节连接和驱动方法，其特征在于：所述驱动槽轮上设置防滑固定件，用于联动件驱动中防滑。
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