CN111906809A - 一种仿生手装置 - Google Patents
一种仿生手装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111906809A CN111906809A CN202010669604.0A CN202010669604A CN111906809A CN 111906809 A CN111906809 A CN 111906809A CN 202010669604 A CN202010669604 A CN 202010669604A CN 111906809 A CN111906809 A CN 111906809A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connecting rod
- finger
- driving mechanism
- rotating
- thumb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
- B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
-
- 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
-
- 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
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种仿生手装置,所述仿生手装置包括手掌壳体、拇指部件及至少一手指部件;各手指部件包括第一驱动机构及手指机构,所述第一驱动机构能驱动所述手指机构动作;所述拇指部件包括第二驱动机构及拇指机构,所述第二驱动机构能驱动所述拇指机构动作。本发明提出的仿生手装置,可提高仿生手握紧和展开时与真人手的相似度,提高用户使用的舒适度及工作时的精确度。
Description
技术领域
本发明属于仿生手技术领域,尤其涉及一种仿生手装置。
背景技术
仿生手作为现如今解决病人截肢后生活自理的主要手段,仍是一个较为新兴热门的产品,市场上产品种类参差不齐,行业中尚未有对此类产品明确的要求和标准。
现有仿生手产品的设计理念丰富,柔性机构、刚性机构在市场上处处可见,优缺点明显;柔性机构的使用寿命有限,驱动绳索的磨损问题是该类产品发展开拓市场的首要难题;而以刚性连杆为运动机构的仿生手,质量大、运动迟缓不灵敏、用户体验性差不方便等问题也是该类产品在市场上推广所遇到的受限。
现有仿生手产品,仿生手大拇指结构通过比较复杂,且能实现的大拇指弯曲动作无法与其他手指进行很好地配合,导致仿生手装置能完成的工作较少。
此外,现有的仿生手产品除大拇指外的四根手指通常是相互平行的设计,在伸直及弯曲时无法很好地完成对应的工作;如四指握紧时会出现较大的缝隙,四指张开时也无法像真人手那样舒展开。
有鉴于此,如今迫切需要设计一种新的仿生手装置结构,以便克服现有仿生手装置结构存在的上述至少部分缺陷。
发明内容
本发明提供一种仿生手装置,可提高仿生手握紧和展开时与真人手的相似度,提高用户使用的舒适度及工作时的精确度。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,采用如下技术方案:
一种仿生手装置,所述仿生手装置包括:手掌壳体、拇指部件及至少一手指部件;
各手指部件包括第一驱动机构及手指机构,所述第一驱动机构能驱动所述手指机构动作;
所述拇指部件包括第二驱动机构及拇指机构,所述第二驱动机构能驱动所述拇指机构动作。
作为本发明的一种实施方式,所述仿生手装置还包括第一基座、第二基座;
各第一驱动机构设置于所述手掌壳体、并固定于所述第一基座;
所述第二驱动机构固定于所述第二基座,并能沿所述第二基座在设定旋转平面沿设定旋转轴旋转设定角度;所述旋转轴与基准平面所呈角度为75~80°。
作为本发明的一种实施方式,所述仿生手装置包括四个手指部件,四个手指部件包括四个第一驱动机构,分别为依次设置的第一一驱动机构、第一二驱动机构、第一三驱动机构及第一四驱动机构;
所述基准平面为垂直于第一直线的平面,或者,基准平面与第一直线所成夹角小于等于设定阈值;所述第一直线为第一二驱动机构的驱动轴中心所在直线与第一三驱动机构的驱动轴中心所在直线形成的夹角的平均线。
作为本发明的一种实施方式,所述仿生手装置包括四个手指部件,四个手指部件包括四个第一驱动机构;所述各第一驱动机构设置于所述手掌壳体,相邻第一驱动机构之间形成3~5°的夹角;
作为本发明的一种实施方式,所述手指部件包括手指第一段、手指第二段、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第三基座及第一驱动机构;
所述手指第一段通过旋转连接机构连接手指第二段,旋转连接机构设有弹性复位机构,能使手指第一段及手指第二段在无外力时保持设定姿态;
所述第一连杆的第一端连接所述手指第一段,第一连杆的第二端连接所述第三基座;
所述手指第二段设有槽位,所述第二连杆的第一端通过所述槽位设置,并能在所述槽位内活动;
所述第二连杆的第二端连接第三连杆的第一端,第三连杆的第二端连接所述第一驱动机构;所述第一驱动机构能驱动所述第三连杆动作。
作为本发明的一种实施方式,所述第一驱动机构包括电机、齿轮组、丝杆及丝杆螺母;所述电机的输出端通过齿轮组连接丝杆,能驱动丝杆旋转;所述丝杆螺母与丝杆连接,在丝杆旋转的过程中能驱动所述丝杆螺母轴向动作。
作为本发明的一种实施方式,所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述拇指根部旋转机构包括:支撑件及旋转件,所述旋转件通过所述支撑件可旋转固定;
所述旋转件设有若干第一凹槽,所述支撑件上设置若干第二凹槽;各第一凹槽与相应第二凹槽的分布及位置对应;第一凹槽与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间;
各第一凹槽设有弹性卡体,在旋转体受到设定旋转力作用的状态下,所述弹性卡体能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转。
作为本发明的一种实施方式,所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述大拇指根部旋转机构包括:支撑件、旋转件及第三驱动机构;
所述旋转件通过所述支撑件可旋转固定,所述第三驱动机构的输出端连接所述旋转件,能驱动所述旋转件以设定旋转轴旋转;
所述支撑件包括基座及卡位片,所述卡位片上设置八个第二凹槽,所述旋转件设有八个第一凹槽;所述旋转件通过所述基座设置,能在基座的支撑下沿设定旋转轴旋转;所述卡位片设置于所述旋转件的上方;
八个第一凹槽分为四组,每组两个第一凹槽靠近设置;八个第一凹槽的中心点位于一正方形的四个边上,所述正方形的四个顶点分别设有一个第一凹槽;
各第一凹槽与相应第二凹槽的分布及位置对应,第一凹槽与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间;
各第一凹槽设有弹性卡体,所述弹性卡体能设置于所述卡位空间内;在旋转体受到设定旋转力作用的状态下,所述弹性卡体能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转;
所述支撑件或/和旋转件设有限位机构,使得所述旋转件只能在设定区域内旋转。
作为本发明的一种实施方式,所述拇指机构包括:壳体、指端、旋转机构、第二驱动机构、传动机构及限位机构;
所述指端通过所述旋转机构固定于所述壳体,所述第二驱动机构及传动机构位于所述壳体内;
所述传动机构包括齿轮组、丝杆及滑块,所述丝杆的第一端连接所述指端的驱动端,丝杆还连接齿轮组;所述滑块嵌套与所述丝杆,在丝杆沿设定方向旋转时,滑块能向上或向下动作;
所述第二驱动机构的输出端连接齿轮组,所述第二驱动机构能通过齿轮组驱动所述丝杆沿设定方向旋转,从而带动滑块沿设定方向动作;
所述限位机构包括至少两个连杆,至少包括第一连杆、第二连杆;所述第一连杆的第一端连接所述指端,第一连杆的第二端连接第二连杆的第一端,第二连杆的第二端通过所述壳体固定。
作为本发明的一种实施方式,所述限位机构包括三个连杆,分别为第一连杆、第二连杆及第三连杆;所述第二连杆的第二端连接第三连杆的第一端,第三连杆的第二端通过所述壳体固定;
所述拇指机构还包括第一轴销、第二轴销、第三轴销及第四轴销;
所述指端通过第一轴销连接所述壳体,所述指端能以所述第一轴销为旋转轴相对所述壳体旋转;
所述第一连杆的第一端通过第二轴销连接所述指端,使得第一连杆能沿所述第二轴销相对所述指端旋转;
所述第一连杆与第二连杆通过第三轴销连接,使得所述第一连杆与第二连杆能相对旋转;
所述第三连杆的第二端通过第四轴销连接所述壳体,使得所述第三连杆能以第四轴销为中心相对所述壳体旋转设定角度。
本发明的有益效果在于:本发明提出的仿生手装置,可提高仿生手握紧和展开时与真人手的相似度,提高用户使用的舒适度及工作时的精确度。
在本发明的一种使用场景中,本发明可在较小空间下实现大拇指的灵活控制;本发明通过改进的大拇指根部结构,可对大拇指进行精确控制。本发明还可以简化手指结构,同时具有撞击保护功能。
在本发明的一种使用场景中,可以完成各种手势动作,包括握拳动作、大拇指侧捏动作及三指捏动作;提高模仿真人手指的效果。原有旋转件旋转轴与平面夹角为90°,大拇指侧捏的动作大拇指只能接触到食指后端。在一种使用场景下,本发明大拇指根部旋转件轴与平面的夹角为77°,大拇指侧捏动作可以接触到食指前端,能完成真正的仿生动作。
附图说明
图1为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图。
图2为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图。
图3为本发明一实施例中旋转轴与基准平面所成夹角示意图。
图4为本发明一实施例中拇指部件底座的结构示意图。
图5为本发明一实施例中拇指部件的结构示意图。
图6为本发明一实施例中拇指部件的结构示意图。
图7为本发明一实施例中手指部件的结构示意图。
图8为本发明一实施例中驱动机构的结构示意图。
图9为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图。
图10为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图。
图11为图9的AA向剖视图。
图12为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图(四指展开姿态)。
图13为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图(四指紧握姿态)。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例,本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
说明书中的“连接”既包含直接连接,也包含间接连接。
本发明揭示了一种仿生手装置,所述仿生手装置包括:手掌壳体、拇指部件及至少一手指部件;各手指部件包括第一驱动机构及手指机构,所述第一驱动机构能驱动所述手指机构动作;所述拇指部件包括第二驱动机构及拇指机构,所述第二驱动机构能驱动所述拇指机构动作。
图1、图2为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图;请参阅图1、图2,在本发明的一实施例中,所述仿生手装置可包括手掌壳体1、拇指部件2、第一基座4、第二基座5以及四个手指部件3。各手指部件3包括第一驱动机构31及手指机构32,所述第一驱动机构31通过第一传动机构33连接对应的手指机构32,各第一驱动机构31设置于所述手掌壳体1、并固定于所述第一基座4。
所述拇指部件2包括第二驱动机构及拇指机构,所述第二驱动机构通过第二传动机构连接所述拇指机构;所述第二驱动机构固定于所述第二基座5,并能沿所述第二基座5在设定旋转平面沿设定旋转轴旋转设定角度;所述旋转轴与基准平面所呈角度为75~80°。在一实施例中,所述旋转轴与基准平面所呈角度为77°(如图3所示)。
在本发明的一实施例中,四个手指部件3包括四个第一驱动机构,分别为依次设置的第一一驱动机构、第一二驱动机构、第一三驱动机构及第一四驱动机构。在一实施例中,所述基准平面为垂于至第一直线的平面;所述第一直线为第一二驱动机构的驱动轴中心所在直线与第一三驱动机构的驱动轴中心所在直线形成的夹角的平均线所在直线。
在一实施例中,所述基准平面为所述第一基座与各第一驱动机构的连接面所在平面。在另一实施例中,所述基准平面为与所述手掌壳体走向垂直的平面。在又一实施例中,所述基准平面为与所述仿生手装置重心垂直的平面。
在本发明的另一实施例中,如图1、图2所示,所述仿生手装置包括手掌壳体1、拇指部件2及第二手指部件(第二手指部件可以是一个整体,也可以包括若干手指部件,如四个手指部件3),所述拇指部件2及第二手指部件分别连接手掌壳体;所述拇指部件2的根部能沿设定旋转轴旋转,所述旋转轴与基准平面所呈角度为75~80°。或者,拇指部件2通过第二基座5设置,第二基座5所在平面与基准平面所成角度为10~15°。
在本发明的一实施例中,所述仿生手装置包括四个手指部件,四个手指部件包括四个第一驱动机构;所述各第一驱动机构设置于所述手掌壳体,相邻第一驱动机构之间形成3~5°的夹角。
所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述拇指根部旋转机构包括:支撑件及旋转件,所述旋转件通过所述支撑件可旋转固定;所述旋转件设有若干第一凹槽,所述支撑件上设置若干第二凹槽;各第一凹槽与相应第二凹槽的分布及位置对应;第一凹槽与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间;各第一凹槽设有弹性卡体,在旋转体受到设定旋转力作用的状态下,所述弹性卡体能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转。
图4为本发明一实施例中大拇指根部旋转机构的结构示意图;请参阅图4,在本发明的一实施例中,所述大拇指设有大拇指根部旋转机构,大拇指根部旋转机构包括:支撑件222及旋转件221,所述旋转件221通过所述支撑件222可旋转固定。
所述旋转件221设有若干第一凹槽2211,所述支撑件222上设置若干第二凹槽(图未示);各第一凹槽2211与相应第二凹槽的分布及位置对应;第一凹槽2211与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间。
如图4所示,支撑件222包括基座2221及卡位片2222,所述旋转件通过所述基座2221 设置,能在基座2221的支撑下沿设定旋转轴2223旋转;所述卡位片2222设置于所述旋转件 221的上方,通过若干螺丝2224将卡位片2222与所述旋转件221固定。所述卡位片2222设置所述第二凹槽。
各第一凹槽2211设有弹性卡体223,在旋转体221受到设定旋转力作用的状态下,所述旋转体221沿设定旋转轴2223旋转,所述弹性卡体223能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转。在一实施例中,所述弹性卡体223为弹簧珠。弹性卡体3能利用卡位空间定位(由于弹性卡体223设置于第一凹槽2211内,这里主要指利用第二凹槽限位),并能在受到旋转力的作用下摆脱卡位空间的限位;由于弹性卡体223设置于第一凹槽2211内,这里主要指摆脱第二凹槽的限位。
在本发明的一实施例中,所述大拇指根部旋转机构还包括驱动机构;所述驱动机构通过所述支撑件固定,所述驱动机构的输出端连接所述旋转件,能驱动所述旋转件以设定旋转轴旋转。所述驱动机构可以为旋转驱动电机。
如图1所示,在本发明的一实施例中,所述旋转件221设有八个第一凹槽2211,八个第一凹槽2211分为四组,每组两个第一凹槽2211靠近设置;八个第一凹槽2211的中心点位于一正方形的四个边上(也可以是其他正多边形,通常几边形就有几个档位,如正方形可以有四个档位),所述正方形的四个顶点分别设有一个第一凹槽2211。
图5、图6为本发明一实施例中拇指部件的结构示意图;请参阅图5、图6,所述拇指部件包括:壳体201、指端202、旋转机构203、驱动机构204、传动机构205及限位机构206。在一实施例中,所述壳体201可通过一基座208设置。
所述指端202通过所述旋转机构203固定于所述壳体201,所述驱动机构204及传动机构 205位于所述壳体201内。所述传动机构205包括齿轮组2051、丝杆2052及滑块2053,所述丝杆2052的第一端连接所述指端202的驱动端,丝杆2052还连接齿轮组2051;所述滑块2053 嵌套与所述丝杆2052,在丝杆2052沿设定方向旋转时,滑块2053能向上或向下动作。
所述驱动机构204的输出端连接齿轮组2051,驱动机构204能通过齿轮组2051驱动所述丝杆2052沿设定方向旋转,从而带动滑块2053沿设定方向动作。
所述限位机构206包括至少两个连杆,至少包括第一连杆2061、第二连杆2062;所述第一连杆2061的第一端连接所述指端202,第一连杆2061的第二端连接第二连杆2062的第一端,第二连杆2062的第二端通过所述壳体201固定。
在本发明的一实施例中,所述限位机构包括三个连杆,分别为第一连杆2061、第二连杆 2062及第三连杆2063;所述第二连杆2062的第二端连接第三连杆2063的第一端,第三连杆 2063的第二端通过所述壳体201固定。
在本发明的一实施例中,所述拇指部件还包括第一轴销2071、第二轴销2072、第三轴销 2073及第四轴销2074。所述指端202通过第一轴销2071连接所述壳体201,所述指端202能以所述第一轴销2071为旋转轴相对所述壳体201旋转。所述第一连杆2061的第一端通过第二轴销2072连接所述指端202,使得第一连杆2071能沿所述第二轴销2062相对所述指端202 旋转。所述第一连杆2061与第二连杆2062通过第三轴销2073连接,使得所述第一连杆2061 与第二连杆2062能相对旋转。所述第三连杆2063的第二端通过第四轴销2074连接所述壳体 201,使得所述第三连杆2063能以第四轴销2074为中心相对所述壳体201旋转设定角度。
图7为本发明一实施例中手指部件的结构示意图;请参阅图7,在本发明的一实施例中,所述手指部件包括:手指第一段301、手指第二段302、第一连杆303、第二连杆304、第三连杆305、第三基座306及驱动机构307。所述手指第一段301通过旋转连接机构308连接手指第二段302,旋转连接机构308设有弹性复位机构3081,能使手指第一段301及手指第二段302在无外力时保持设定姿态。
所述第一连杆303的第一端连接所述手指第一段301,第一连杆303的第二端连接所述第三基座306;所述手指第二段302设有槽位3021,所述第二连杆304的第一端(可以设有两个卡扣3041)通过所述槽位3021设置,并能在所述槽位3021内活动。所述第二连杆304的第二端连接第三连杆305的第一端,第三连杆305的第二端连接所述驱动机构307;所述驱动机构307能驱动所述第三连杆305动作。
在本发明的一实施例中,手指第一段301可以包括手指的两节,两节手指呈略微弯曲的状态,并相对固定;手指第一段301的内侧可以为橡胶材料。当然,手指第一段301也可以根据需要设计成分离的两段。
在一实施例中,所述驱动机构307包括直线电机;所述槽位3021可以为弧形,所述弹性复位机构3081可以为弹簧。
图8为本发明一实施例中驱动机构的结构示意图;请参阅图8,并结合图7,在本发明的一实施例中,所述驱动机构307包括电机3071(可设置于电机箱3070)、齿轮组3072、丝杆 3073及丝杆螺母3074;所述电机3071的输出端通过齿轮组3072连接丝杆3073,能驱动丝杆 3073旋转;所述丝杆螺母3074与丝杆3073连接,在丝杆3073旋转的过程中能驱动所述丝杆螺母3074轴向(丝杆旋转轴所在方向)动作,从而实现驱动机构307的伸缩作用,进而能带动手指弯曲或伸直。
在一实施例中,所述齿轮组3072包括第一齿轮30721、第二齿轮30722,电机3071的输出轴连接第一齿轮30721,第一齿轮30721与第二齿轮30722相啮合,所述丝杆3073与第二齿轮30722固定设置,所述第二齿轮30722的旋转轴与丝杆3073的旋转轴在同一直线上。电机箱3070设有电机箱壳30701、电机箱盖30702,丝杆螺母3074通过电机箱3070设置,并被帽体3075限制,使得丝杆螺母3074无法旋转,只能直线伸缩。
图9至图13为本发明一实施例中仿生手装置的结构示意图;请参阅图9至图13,在本发明的一实施例中,所述仿生手装置包括手掌壳体1、拇指部件2及四个手指部件3。各手指部件3包括第一驱动机构31及手指机构32,所述第一驱动机构31通过第一传动机构33连接对应的手指机构32;所述各第一驱动机构31设置于所述手掌壳体1,相邻第一驱动机构31之间形成3~5°的夹角。在本发明的一实施例中,相邻第一驱动机构31之间形成4°的夹角。所述拇指部件2包括第二驱动机构21及拇指机构22,所述第二驱动机构21通过第二传动机构23连接所述拇指机构22。
在本发明的一实施例中,相邻第一驱动机构31之间形成的夹角指相邻第一驱动机构 31驱动方向所成夹角。或者,所述第一驱动机构31为驱动电机。相邻第一驱动机构31之间形成的夹角指驱动电机的驱动轴所成夹角。
在本发明的一实施例中,四个手指部件包括四个第一驱动机构,四个第一驱动机构分别为依次设置的第一一驱动机构311、第一二驱动机构312、第一三驱动机构313、第一四驱动机构314。
四个第一驱动机构分别设有驱动轴,四个驱动轴的中心分别为第一驱动轴中心、第二驱动轴中心、第三驱动轴中心及第四驱动轴中心。
所述第一驱动轴中心、第二驱动轴中心、第三驱动轴中心及第四驱动轴中心在第一平面的交点分别为A点、B点、C点、D点。
所述第一平面为垂直于第一直线、且经过第一驱动机构的平面;所述第一直线为第二驱动轴中心与第三驱动轴中心做成夹角的平均线。
所述A点及B点的连线所在直线L1,与B点及C点的连线所在直线L2所成夹角为4°~6°; B点及C点的连线所在直线L2,与C点及D点的连线所在直线L3所成夹角为4°~6°。
在一实施例中,所述A点及B点的连线所在直线L1,与B点及C点的连线所在直线L2所成夹角为5°;B点及C点的连线所在直线L2,与C点及D点的连线所在直线L3所成夹角为5°。
在一实施例中,所述第一平面为垂直于第一直线、且经过第一驱动机构第一端或靠近第一端的位置的平面,所述第一驱动机构第一端指第一驱动机构远离手指机构的一端(当然也可以是第一驱动机构的中部,或者第二端,或者设定的其他区域)。
综上所述,本发明提出的仿生手装置,可提高仿生手握紧和展开时与真人手的相似度,提高用户使用的舒适度及工作时的精确度。
在本发明的一种使用场景中,本发明可在较小空间下实现大拇指的灵活控制;本发明通过改进的大拇指根部结构,可对大拇指进行精确控制。本发明还可以简化手指结构,同时具有撞击保护功能。
在本发明的一种使用场景中,可以完成各种手势动作,包括握拳动作、大拇指侧捏动作及三指捏动作;提高模仿真人手指的效果。原有旋转件旋转轴与平面夹角为90°,大拇指侧捏的动作大拇指只能接触到食指后端。在一种使用场景下,本发明大拇指根部旋转件轴与平面的夹角为77°,大拇指侧捏动作可以接触到食指前端,能完成真正的仿生动作。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现,对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种仿生手装置,其特征在于,所述仿生手装置包括:手掌壳体、拇指部件及至少一手指部件;
各手指部件包括第一驱动机构及手指机构,所述第一驱动机构能驱动所述手指机构动作;
所述拇指部件包括第二驱动机构及拇指机构,所述第二驱动机构能驱动所述拇指机构动作。
2.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述仿生手装置还包括第一基座、第二基座;
各第一驱动机构设置于所述手掌壳体、并固定于所述第一基座;
所述第二驱动机构固定于所述第二基座,并能沿所述第二基座在设定旋转平面沿设定旋转轴旋转设定角度;所述旋转轴与基准平面所呈角度为75~80°。
3.根据权利要求2所述的仿生手装置,其特征在于:
所述仿生手装置包括四个手指部件,四个手指部件包括四个第一驱动机构,分别为依次设置的第一一驱动机构、第一二驱动机构、第一三驱动机构及第一四驱动机构;
所述基准平面为垂直于第一直线的平面,或者,基准平面与第一直线所成夹角小于等于设定阈值;所述第一直线为第一二驱动机构的驱动轴中心所在直线与第一三驱动机构的驱动轴中心所在直线形成的夹角的平均线。
4.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述仿生手装置包括四个手指部件,四个手指部件包括四个第一驱动机构;所述各第一驱动机构设置于所述手掌壳体,相邻第一驱动机构之间形成3~5°的夹角。
5.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述手指部件包括手指第一段、手指第二段、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第三基座及第一驱动机构;
所述手指第一段通过旋转连接机构连接手指第二段,旋转连接机构设有弹性复位机构,能使手指第一段及手指第二段在无外力时保持设定姿态;
所述第一连杆的第一端连接所述手指第一段,第一连杆的第二端连接所述第三基座;
所述手指第二段设有槽位,所述第二连杆的第一端通过所述槽位设置,并能在所述槽位内活动;
所述第二连杆的第二端连接第三连杆的第一端,第三连杆的第二端连接所述第一驱动机构;所述第一驱动机构能驱动所述第三连杆动作。
6.根据权利要求5所述的仿生手装置,其特征在于:
所述第一驱动机构包括电机、齿轮组、丝杆及丝杆螺母;所述电机的输出端通过齿轮组连接丝杆,能驱动丝杆旋转;所述丝杆螺母与丝杆连接,在丝杆旋转的过程中能驱动所述丝杆螺母轴向动作。
7.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述拇指根部旋转机构包括:支撑件及旋转件,所述旋转件通过所述支撑件可旋转固定;
所述旋转件设有若干第一凹槽,所述支撑件上设置若干第二凹槽;各第一凹槽与相应第二凹槽的分布及位置对应;第一凹槽与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间;
各第一凹槽设有弹性卡体,在旋转体受到设定旋转力作用的状态下,所述弹性卡体能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转。
8.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述拇指部件进一步包括大拇指根部旋转机构;所述大拇指根部旋转机构包括:支撑件、旋转件及第三驱动机构;
所述旋转件通过所述支撑件可旋转固定,所述第三驱动机构的输出端连接所述旋转件,能驱动所述旋转件以设定旋转轴旋转;
所述支撑件包括基座及卡位片,所述卡位片上设置八个第二凹槽,所述旋转件设有八个第一凹槽;所述旋转件通过所述基座设置,能在基座的支撑下沿设定旋转轴旋转;所述卡位片设置于所述旋转件的上方;
八个第一凹槽分为四组,每组两个第一凹槽靠近设置;八个第一凹槽的中心点位于一正方形的四个边上,所述正方形的四个顶点分别设有一个第一凹槽;
各第一凹槽与相应第二凹槽的分布及位置对应,第一凹槽与对应第二凹槽对位时,能形成卡位空间;
各第一凹槽设有弹性卡体,所述弹性卡体能设置于所述卡位空间内;在旋转体受到设定旋转力作用的状态下,所述弹性卡体能离开其所在的卡位空间,进入另一卡位空间,从而使得大拇指得以旋转;
所述支撑件或/和旋转件设有限位机构,使得所述旋转件只能在设定区域内旋转。
9.根据权利要求1所述的仿生手装置,其特征在于:
所述拇指机构包括:壳体、指端、旋转机构、第二驱动机构、传动机构及限位机构;
所述指端通过所述旋转机构固定于所述壳体,所述第二驱动机构及传动机构位于所述壳体内;
所述传动机构包括齿轮组、丝杆及滑块,所述丝杆的第一端连接所述指端的驱动端,丝杆还连接齿轮组;所述滑块嵌套与所述丝杆,在丝杆沿设定方向旋转时,滑块能向上或向下动作;
所述第二驱动机构的输出端连接齿轮组,所述第二驱动机构能通过齿轮组驱动所述丝杆沿设定方向旋转,从而带动滑块沿设定方向动作;
所述限位机构包括至少两个连杆,至少包括第一连杆、第二连杆;所述第一连杆的第一端连接所述指端,第一连杆的第二端连接第二连杆的第一端,第二连杆的第二端通过所述壳体固定。
10.根据权利要求9所述的仿生手装置,其特征在于:
所述限位机构包括三个连杆,分别为第一连杆、第二连杆及第三连杆;所述第二连杆的第二端连接第三连杆的第一端,第三连杆的第二端通过所述壳体固定;
所述拇指机构还包括第一轴销、第二轴销、第三轴销及第四轴销;
所述指端通过第一轴销连接所述壳体,所述指端能以所述第一轴销为旋转轴相对所述壳体旋转;
所述第一连杆的第一端通过第二轴销连接所述指端,使得第一连杆能沿所述第二轴销相对所述指端旋转;
所述第一连杆与第二连杆通过第三轴销连接,使得所述第一连杆与第二连杆能相对旋转;
所述第三连杆的第二端通过第四轴销连接所述壳体,使得所述第三连杆能以第四轴销为中心相对所述壳体旋转设定角度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010669604.0A CN111906809B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 一种仿生手装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010669604.0A CN111906809B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 一种仿生手装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111906809A true CN111906809A (zh) | 2020-11-10 |
CN111906809B CN111906809B (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=73226295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010669604.0A Active CN111906809B (zh) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | 一种仿生手装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111906809B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104985607A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-21 | 苏州驱指自动化科技有限公司 | 滑槽手指 |
CN107538514A (zh) * | 2017-04-06 | 2018-01-05 | 上海岭先机器人科技股份有限公司 | 一种机械手 |
CN107932541A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-04-20 | 上海哲谦应用科技有限公司 | 一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手 |
CN108272537A (zh) * | 2018-03-25 | 2018-07-13 | 唐山云时代网络科技有限公司 | 一种模块式多自由度欠驱动仿生假肢手 |
JP2019120319A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 株式会社岩田鉄工所 | 回動角度調整機構及び義手 |
CN209755236U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-12-10 | 深圳市优必选科技有限公司 | 灵巧手 |
US20200206955A1 (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | Ubtech Robotics Corp | Robotic hand |
-
2020
- 2020-07-13 CN CN202010669604.0A patent/CN111906809B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104985607A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-21 | 苏州驱指自动化科技有限公司 | 滑槽手指 |
CN107538514A (zh) * | 2017-04-06 | 2018-01-05 | 上海岭先机器人科技股份有限公司 | 一种机械手 |
CN107932541A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-04-20 | 上海哲谦应用科技有限公司 | 一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手 |
JP2019120319A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 株式会社岩田鉄工所 | 回動角度調整機構及び義手 |
CN108272537A (zh) * | 2018-03-25 | 2018-07-13 | 唐山云时代网络科技有限公司 | 一种模块式多自由度欠驱动仿生假肢手 |
CN209755236U (zh) * | 2018-12-29 | 2019-12-10 | 深圳市优必选科技有限公司 | 灵巧手 |
US20200206955A1 (en) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | Ubtech Robotics Corp | Robotic hand |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111906809B (zh) | 2023-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110096095B (zh) | 电子装置 | |
US10940073B2 (en) | Wearable finger rehabilitation device | |
CN107932541B (zh) | 一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手 | |
CN108673539B (zh) | 机械拇指和机械手 | |
US20210370523A1 (en) | Robotic finger structure and robot | |
CN209954679U (zh) | 一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手 | |
US11624221B1 (en) | Hinge | |
CN112769984A (zh) | 折叠机构和电子设备 | |
JP2010247294A (ja) | ロボットハンド装置 | |
JP2019063886A (ja) | ロボットハンドの指の駆動機構、および、その駆動機構を具備する指を備えるロボットハンド | |
CN111906809A (zh) | 一种仿生手装置 | |
CN213647550U (zh) | 一种仿生手装置 | |
KR20120013560A (ko) | 물체의 형태에 따라 파지할 수 있는 로봇 핸드 | |
KR20110080921A (ko) | 로봇 핸드 | |
CN214055308U (zh) | 灵巧手 | |
TW202326341A (zh) | 可攜式電子裝置 | |
CN112518780A (zh) | 灵巧手 | |
CN111037592A (zh) | 一种灵活型仿生机械手 | |
CN114536380B (zh) | 五自由度全驱动仿人大拇指和仿人灵巧手 | |
CN212794942U (zh) | 仿生手装置 | |
CN117359667A (zh) | 机械手 | |
CN212794989U (zh) | 仿生手装置及其大拇指机构 | |
CN221338547U (zh) | 一种仿生机械手及其拇指旋转驱动装置 | |
CN205466257U (zh) | 机械手掌 | |
CN209551742U (zh) | 手指驱动机构及灵巧手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |