CN115816504A - 一种多手指的驱动组件、机械手爪及其机器人 - Google Patents

一种多手指的驱动组件、机械手爪及其机器人 Download PDF

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CN115816504A
CN115816504A CN202211579740.6A CN202211579740A CN115816504A CN 115816504 A CN115816504 A CN 115816504A CN 202211579740 A CN202211579740 A CN 202211579740A CN 115816504 A CN115816504 A CN 115816504A
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李伟超
许晋诚
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Passini Perception Technology Shenzhen Co ltd
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Passini Perception Technology Shenzhen Co ltd
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Abstract

本申请实施例属于机械手爪领域,涉及一种多手指的驱动组件,用于驱动多手指运动,包括:马达、主动齿轮、从动齿轮组、活动连接部和固定支架;从动齿轮组包括多个从动齿轮;驱动齿轮包括齿轮本体和固定于齿轮本体中心的连接轴;固定支架包括底座;马达沿轴向的一端固定于底座;马达的输出端与主动齿轮固定连接;主动齿轮与从动齿轮组之间以啮合的方式设置;从动齿轮组包括驱动齿轮和传动齿轮;驱动齿轮与活动连接部固定连接,以通过驱动齿轮带动活动连接部转动。本申请还涉及一种机械手爪及其机器人。本申请提供的技术方案可以提高多手指之间相对运动的灵活度。

Description

一种多手指的驱动组件、机械手爪及其机器人
技术领域
本申请涉及机械手爪技术领域,更具体地,涉及一种多手指的驱动组件、机械手爪及其机器人。
背景技术
随着科技的发展,人形、工业机械臂等机器人逐渐在各行各业普及使用,为了提高机械手爪的灵活度,使得机器人能够满足各种复杂应用场景的需求,人们由两指夹爪逐渐开始向三指或更多指方向进行研究。
但是,现有技术中,三指或者多指手爪往往只能手指本身运动,各个手指的基部的位置是相对固定的,因此会造成多指之间相对运动的灵活度降低。
发明内容
基于此,本申请实施例提供一种多手指的驱动组件、机械手爪及其机器人,以提高多手指之间相对运动的灵活度。
第一方面,本申请实施例提供一种多手指的驱动组件,采用了如下所述的技术方案:
一种多手指的驱动组件,用于驱动多手指运动,包括:马达、主动齿轮、从动齿轮组、活动连接部和固定支架;所述从动齿轮组包括多个从动齿轮;固定支架包括底座;
所述马达沿轴向的一端固定于所述底座;
所述马达的输出端与所述主动齿轮固定连接;所述主动齿轮与所述从动齿轮组之间以啮合的方式设置;
所述从动齿轮组包括驱动齿轮和传动齿轮;
所述驱动齿轮与所述活动连接部固定连接,以通过所述驱动齿轮带动所述活动连接部转动。
进一步的,所述驱动齿轮包括齿轮本体和固定部;
所述齿轮本体向对应所述活动连接部的方向延伸形成所述固定部;
所述活动连接部向所述驱动齿轮的方向延伸形成延伸部;
所述延伸部和所述固定部之间设置间隙配合的胀紧套;
所述驱动齿轮中心通过固定件将所述驱动齿轮与所述活动连接部固定连接,以向所述胀紧套施加轴向压紧作用力;
通过所述胀紧套在所述主动齿轮与所述从动齿轮组以所述啮合的方式装配中对所述驱动齿轮进行定位;并在所述装配完成后,基于所述固定件向所述胀紧套施加的所述轴向压紧作用力,通过所述胀紧套将所述驱动齿轮和所述活动连接部固定连接。
进一步的,所述活动连接部对应所述驱动齿轮的端部形成凹槽;
所述盖板下表面向下延伸形成安装部;所述安装部深入所述凹槽内;所述安装部和所述凹槽的外侧壁之间通过第二轴承可转动地连接;和/或
所述凹槽的内侧壁的端部向上延伸形成所述延伸部;所述凹槽的内侧壁与所述延伸部之间形成台阶部;所述台阶部与所述胀紧套的底部抵接,以与所述固定件配合向所述胀紧套施加所述轴向压紧作用力。
进一步的,所述活动连接部与所述驱动齿轮对应的另一端向所述底座延伸形成定位轴;
所述定位轴与所述底座之间通过第一轴承可转动地连接。
进一步的,所述固定支架还包括固定连接部;
所述固定连接部在对应所述马达的位置固定于所述底座的上表面;和/或
所述固定连接部内对应所述马达的位置形成中空部;所述马达容置于所述固定连接部的所述中空部内。
进一步的,所述固定支架还包括盖板;所述盖板包括固定板和固定于所述固定板的顶盖;所述顶盖和所述固定板之间形成第一容置腔;所述主动齿轮和所述驱动齿轮组位于所述固定板的上表面,并容置于所述第一容置腔内;所述马达位于所述固定板的下方;和/或
所述底座内还形成第二容置腔。
进一步的,所述驱动齿轮包括第一驱动齿轮和第二驱动齿轮;所述传动齿轮包括第一传动齿轮和第二传动齿轮;其中,所述第一驱动齿轮的齿数和所述第二驱动齿轮的齿数相同;
所述主动齿轮和所述多个从动齿轮之间以啮合的方式设置具体包括如下结构:
所述主动齿轮与所述第一传动齿轮啮合设置;所述第一传动齿轮分别与所述第一驱动齿轮和所述第二传动齿轮啮合设置;所述第二传动齿轮还与所述第二驱动齿轮啮合设置,使得通过所述主动齿轮可带动所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮彼此反向转动;
以所述主动齿轮的中心轴为顶点,所述第一驱动齿轮的中心轴、所述第二驱动齿轮的中心轴以及所述主动齿轮的中心轴之间成等腰三角形分布。
进一步的,所述主动齿轮的齿数与所述第一驱动齿轮的齿数比为1:2;和/或
所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮位于所述主动齿轮、所述第一驱动齿轮以及所述第二驱动齿轮的最外延连线所形成的三角形平面内。
第二方面,本申请实施例提供一种机械手爪,采用了如下所述的技术方案:
一种机械手爪,所述机械手爪包括:多个手指和上面所述的多手指的驱动组件;
所述多个手指中的至少部分手指分别与所述多个驱动齿轮固定连接,以通过所述驱动齿轮带动所述至少部分手指转动。
进一步的,当所述活动连接部包括所述固定连接部、所述第一活动连接部和所述第二活动连接部;所述驱动齿轮包括所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮;
所述多个手指包括固定手指、第一手指和第二手指;
所述固定连接部与所述固定手指固定连接;所述第一活动连接部与所述第一手指固定连接;所述第二活动连接部与所述第二手指固定连接。
第三方面,本申请实施例提供一种机器人,采用了如下所述的技术方案:
一种机器人,包括机器人本体和上面所述的机械手爪;所述机械手爪设置于所述机器人本体的执行端。
与现有技术相比,本申请实施例主要有以下有益效果:
本申请通过马达驱动主动齿轮转动,进而通过传动齿轮带动按照预设方式啮合设置的驱动齿轮转动,驱动齿轮再分别通过活动连接部与机械手爪的手指固定连接,从而带动手指转动,通过简单的齿轮组配合传动结构,使得驱动组件设计更加小巧,且提高多手指之间相对运动的灵活度,从而能够高效、灵活地控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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。
图1为本申请提供的多手指驱动组件的一个实施例的结构示意图;
图2为本申请提供的多手指驱动组件去掉盖板后的一个实施例的结构示意图;
图3为本申请提供的多手指驱动组件去掉盖板后的一个实施例的局部剖面结构示意图;
图4A为本申请提供的多手指驱动组件的一个实施例的局部剖面第一放大结构示意图;
图4B为图4A的局部放大结构示意图;
图5为本申请提供的多手指驱动组件主动齿轮和从动齿轮组配合的线条示意图;
图6为本申请提供的机械手爪在一个抓取状态的实施例的局部结构示意图;
图7为本申请提供的机械手爪在另一个抓取状态的实施例的局部结构示意图;
图8为本申请提供的机械手爪在另一个抓取状态的实施例的局部结构示意图。
附图标记:10驱动组件;20机器人手爪;11马达;12主动齿轮;13从动齿轮组;14固定连接部;15固定支架;16第一活动连接部;17第二活动连接部;18胀紧套;21固定连接部;22第一手指;23第二手指;131第一传动齿轮;132第一驱动齿轮;133第二传动齿轮;134第二驱动齿轮;141中空部;151底座;152盖板;161凹槽;162侧壁;163延伸部;164定位轴;1321齿轮本体;1322固定件;1323固定部;1521固定板;1511第二容置腔;1522顶盖;1523安装部;L1第一轴承;L2第二轴承。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-图3所示,图1为本申请提供的多手指的驱动组件的一个实施例的结构示意图;图2为本申请提供的多手指驱动组件去掉盖板后的一个实施例的结构示意图;图3为本申请提供的多手指驱动组件去掉盖板后的一个实施例的局部剖面结构示意图。
本申请实施例提供一种多手指的驱动组件10,该驱动组件10包括:马达11、主动齿轮12、从动齿轮组13、活动连接部和固定支架15,其中,固定支架15包括底座151。
马达11的输出端与主动齿轮12固定连接;主动齿轮12与从动齿轮组之间以啮合的方式设置,以传递马达输出的转矩。
从动齿轮组13包括驱动齿轮和传动齿轮;其中,传动齿轮,用于以啮合的方式向驱动齿轮传递主动齿轮施加的转矩;驱动齿轮与活动连接部14固定连接,以带动活动连接部14转动。
为方便理解,本申请实施例下面以驱动齿轮包括第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134;传动齿轮包括第一传动齿轮131和第二传动齿轮133为例进行进一步详细说明。
马达11沿轴向的一端固定于底座151。
驱动齿轮与活动连接部固定连接,以通过驱动齿轮带动活动连接部转动。
需要说明的是,上述驱动齿轮和从动齿轮的数量和排布方式等等可以根据需要设定为任意。如图2所示,在一个实施例中,驱动齿轮包括第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134(也可用“驱动齿轮132、134”表示);传动齿轮包括第一传动齿轮131和第二传动齿轮133(也可用“传动齿轮132、134”表示);活动连接部包括第一活动连接部16和第二活动连接部17(也可用“活动连接部16、17”表示)。第一驱动齿轮132与第一活动连接部16固定连接,以通过第一驱动齿轮132带动第一活动连接部16转动;第二驱动齿轮134与第二活动连接部17固定连接,以通过第二驱动齿轮134带动第二活动连接部17转动。
本申请通过马达驱动主动齿轮转动,进而通过传动齿轮带动按照预设方式啮合设置的驱动齿轮转动,驱动齿轮再分别通过活动连接部与机械手爪的手指固定连接,从而带动手指转动,通过简单的齿轮组配合传动结构,使得驱动组件设计更加小巧,且提高多手指之间相对运动的灵活度,从而能够高效、灵活地控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
另外,通过将马达沿轴向的一端固定于底座,驱动齿轮通过连接轴与活动连接部固定连接,以通过驱动齿轮带动活动连接部转动,可以高集成度地将马达、驱动齿轮和活动连接部装配在一起,更好地减小驱动组件的整体体积,节省驱动组件整体占用的空间。
如图4A和图4B所示,图4A为本申请提供的多手指驱动组件的一个实施例的局部剖面第一放大结构示意图;图4B为图4A的局部放大结构示意图。
在一个实施例中,驱动齿轮132包括齿轮本体1321和固定部1323。为方便理解,继续以驱动齿轮中的第一驱动齿轮132(此处也可简称“驱动齿轮132”),活动连接部中的第一活动连接部16(此处也可简称“活动连接部16”)为例进行说明。
齿轮本体1321向对应活动连接部16的方向延伸形成固定部1323。
活动连接部16向驱动齿轮132的方向延伸形成延伸部163。
延伸部163和固定部1323之间设置与二者间隙配合的胀紧套18,即延伸部163和固定部1323之间存在的间隙沿径向的宽度正好与胀紧套18沿径向的宽度适配。
驱动齿轮132中心通过固定件1322(比如:螺钉)将驱动齿轮132与活动连接部16固定连接,以向胀紧套18施加轴向压紧作用力。
其中,轴向压紧作用力为沿轴向O的压紧作用力。
通过胀紧套在主动齿轮与从动齿轮组以啮合的方式装配中对驱动齿轮进行定位;并在装配完成后,基于所述固定件向胀紧套施加的轴向压紧作用力,通过胀紧套将驱动齿轮和活动连接部固定连接。
具体地,延伸部163和固定部1323之间存在一定的间隙,将胀紧套18设置于该间隙处,其中,延伸部可以位于固定部的内侧,也可以位于固定部的外侧,本申请不做限定。示例性的,实际装配时,在活动连接部16的延伸部163外安装胀紧套18,然后将驱动齿轮132的固定部1323套设在胀紧套18外,后续通过向胀紧套18施加轴向压紧作用力以将固定部1323与延伸部163固定连接。
示例性的,在上述各齿轮实际的啮合装配过程中,通过在延伸部和固定部之间设置胀紧套,在胀紧套受轴向压紧力之前,延伸部和固定部之间在轴向定位的同时,可相对转动,这时,可以将第一活动连接部16和第二活动连接部17转动到某个预设角度,并在装配时将两个活动连接部16、17保持在该预设角度,然后装配传动齿轮131、133,此时可以根据装配需要任意调整驱动齿轮132、134的转动角度,从而可以快速地完成主动齿轮12、各驱动齿轮132、134和各传动齿轮132、134之间地啮合装配,然后再通过固定件1322对胀紧套18施加轴向压紧力,以将驱动齿轮与活动连接部固定连接。
相对现有技术通过预先在齿轮上精确开设定位孔再通过定位销进行驱动齿轮定位,本申请实施例省去预先对齿轮进行精确加工的工序要求,并可以更加高效、精确地完成整个齿轮组的装配;另外,本申请通过一个胀紧套可以同时完成装配过程中驱动齿轮轴向定位和装配后将驱动齿轮与活动连接部固定连接两个装配功能,减少了装配部件的数量,简化了驱动组件的整体结构设计。
继续如图4A和图4B所示,在一个实施例中,活动连接部16对应安装部1523的位置形成凹槽161。
进一步,在一个实施例中,盖板152下表面向下延伸形成安装部1523。
安装部1523伸入凹槽161内。
安装部1523和凹槽161的侧壁162之间通过第二轴承L2可转动地连接。
本申请通过将安装部1523和凹槽162的侧壁之间通过第一轴承L1可转动地连接,从而可以节省装配部件,简化结构设计。
进一步,在一个实施例中,上述延伸部163由凹槽的侧壁的端部向上延伸形成,且延伸部163和凹槽161的侧壁之间形成台阶部,该台阶部与胀紧套18的底部抵接,通过与固定件1322配合,从而可以对胀紧套产生轴向压紧作用力,通过上述结构可以将凹槽、延伸部和胀紧套有效整合在一起,从而简化了结构设计。
继续如图4A和4B所示,在一个实施例中,活动连接部16与驱动齿轮132对应的另一端向底座延伸形成定位轴164;定位轴164与底座151之间通过第二轴承L2可转动地连接。
具体地,第二轴承L2包括可相对转动的内圈和外圈,该内圈的内侧壁与定位轴164的外侧壁固定连接;外圈的外侧壁与对应的底座151固定连接。
本申请由于活动连接部与底座可围绕中心轴线可转动地连接,因此在径向上活动连接部相对底座进行定位,进而再通过在延伸部163和固定部1323之间设置胀紧套18,可以将驱动齿轮132和活动连接部16之间在径向方向相对进行定位,因此在整个从动齿轮组的多个齿轮进行啮合装配时,可以先定位驱动齿轮132,然后基于此继续装配传动齿轮131、133,从而通过简单的结构改进,可以高效、精确地完成齿轮组的装配。
如图2和图3所示,在一个实施例中,固定支架15还包括盖板152;盖板152包括固定板1521和固定于固定板1521的顶盖1522;顶盖1522和固定板1521之间形成第一容置腔。
具体的,顶盖和固定板之间优选形成封闭的第一容置腔,这样对安置于其内部的组件起到一定的防尘和保护作用,除此之外,也可以根据需要设计成非封闭的第一容置腔,都属于本申请保护的范围。
马达11位于固定板1521的下方;主动齿轮12位于固定板1521的上表面;驱动齿轮132、134以及传动齿轮131、133设置于固定板1521的上表面,并容置于第一容置腔内。
示例性的,固定板对应马达输出轴的位置形成通孔,马达的输出轴穿过该通孔与主动齿轮12的中心轴固定连接,以驱动主动齿轮12转动。
需要说明的是,本申请实施例所述的马达可以根据需要采用各种可驱动主动齿轮转动的马达,比如:直驱旋转马达,或者通过减速器与主动齿轮固定连接的旋转马达。
上述盖板整体、顶盖、固定板的形状可以根据需要设计成任意,示例性的,如图1所示,所述固定板成近似圆形,顶盖成近似三角形,装配后的盖板整体呈近似圆柱形。
在一个实施例中,在固定板与传动齿轮的中心轴对应位置设置轴承位,传动齿轮通过轴承与固定板可转动地连接。
通过将主动齿轮和从动齿轮组都统一设置在盖板内,使得驱动组件的整体结构更加简洁,另外,也可以对主动齿轮和从动齿轮组起到一定的保护作用。
继续如图3所示,在一个实施例中,所述底座内还形成第二容置腔1511,用于容置马达11的控制器等等。
本申请通过在底座内形成第二容置腔,将可以将马达的控制器等等结构单元设置在该底座,一方面有利于保护马达的控制器,另一方面使得驱动组件整体结构更加简洁。
需要说明的是,上述底座的形状可以根据需要设计成任意,示例性的,如图1所示,所述底座整体呈近似圆柱形。
具体的,底座内优选形成封闭的第二容置腔,这样对安置于其内部的组件起到一定的防尘和保护作用,除此之外,也可以根据需要设计成非封闭的第二容置腔,都属于本申请保护的范围。
如图4A所示,在一个实施例中,固定连接部14内形成中空部141;马达11容置于固定连接部14的该中空部141内。
本申请通过将马达容置于固定连接部的中空部内,一方面可以对马达起到一定的保护作用,另外,通过将马达集成在固定连接部内,可以更加节省空间,从而简化驱动组件的整体结构设计。
如图2和图5所示,图5为本申请提供的多手指驱动组件主动齿轮和从动齿轮组配合的线条示意图。在一个实施例中,为方便说明,上述两个驱动齿轮132、134可以被分别命名为:第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134;上述两个传动齿轮131、133可以被分别命名为:第一传动齿轮131和第二传动齿轮133;其中,第一驱动齿轮132的齿数和第二驱动齿轮134的齿数相同。
上述主动齿轮12与第一传动齿轮131啮合设置;第一传动齿轮131分别与第一驱动齿轮132和第二传动齿轮133啮合设置;第二传动齿轮133与第二驱动齿轮134啮合设置,使得通过主动齿轮可带动第一驱动齿轮与第二驱动齿轮彼此反向转动。
具体地,马达11的输出端带动主动齿轮12沿第一方向转动,主动齿轮12带动第一传动齿轮131沿第二方向转动,其中,第二方向与第一方向相反,比如:当第一方向为顺时针方向时,则第二方向为逆时针方向;第一传动齿轮131带动第一驱动齿轮132和第二传动齿轮133分别沿第二方向转动;第二传动齿轮133带动第二驱动齿轮134沿第一方向转动,以使得通过马达11驱动主动齿轮12转动,最终可以带动第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134彼此反向转动。
以主动齿轮12的中心轴为顶点,第一驱动齿轮132的中心轴、第二驱动齿轮134的中心轴以及主动齿轮12的中心轴之间成等腰三角形分布。
本申请以主动齿轮中心轴为对称轴,而将第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134分别对称设置设于主动齿轮12的两侧,并且第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮的齿数相同,因此二者可以围绕中心轴同角度同步反向转动,因此更有利于对两个手指到达预设位置的同步控制,有利于同步形成三指抓取、三指同侧、三指两侧等等抓取状态。
本申请通过马达驱动主动齿轮转动,进而带动按照预设方式啮合设置的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮彼此反向转动,第一驱动齿轮和第二驱动齿轮再分别通过连接轴与机器人的第一手指和第二手指固定连接,从而带动第一手指和第二手指彼此反向转动,通过简单的齿轮组配合传动结构,使得驱动组件设计更加小巧,且提高多手指的基部之间相对运动的灵活度,从而能够高效、灵活地控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
在一个实施例中,主动齿轮12的齿数和第一驱动齿轮132的齿数比为1:2。
在本申请实施例中,通过将主动齿轮和所述从动齿轮的齿数设置为1:2,一方面通过从动齿轮传动后可以起到变速并增大输出扭矩的目的,另一方面,在输出增大扭矩的同时,考虑到手指本身结构小型化的限定,第一驱动齿轮的齿数不易过多,因此主动齿轮和所述从动齿轮的齿数比为1:2是一个即满足手指的扭矩输出要求又符合手指驱动小型化要求的最佳比例范围。
继续如图5所示,在一个实施例中,第一传动齿轮和第二传动齿轮位于主动齿轮12、第一驱动齿轮132以及第二驱动齿轮134的最外延连线所形成的三角形平面M2内。
本申请实施例通过将第一传动齿轮和第二传动齿轮设置在主动齿轮12、第一驱动齿轮132和第二驱动齿轮134的最外延所围合成的三角形平面内,可以最大限度减少第一传动齿轮和第二传动齿轮占用多余面积,从而造成平面上空间的浪费,更有利于实现驱动组件的小型化设计。
如图6-8所示,图6为本申请提供的机械手爪在一个抓取状态的实施例的局部结构示意图;图7为本申请提供的机械手爪在一个抓取状态的实施例的局部结构示意图;图8为本申请提供的机械手爪在一个抓取状态的实施例的局部结构示意图。
基于上面实施例所述多手指的驱动组件,本申请实施例还提供一种机械手爪20,该机械手爪20包括多个手指、以及上面实施例所述的多手指的驱动组件10。
多个手指中的至少部分手指与驱动齿轮固定连接,以通过驱动齿轮带动所述至少部分手指转动。
本申请通过马达驱动主动齿轮转动,进而通过传动齿轮带动按照预设方式啮合设置的驱动齿轮转动,驱动齿轮再分别通过活动连接部与机械手爪的手指固定连接,从而带动手指转动,通过简单的齿轮组配合传动结构,使得驱动组件设计更加小巧,且提高多手指之间相对运动的灵活度,从而能够高效、灵活地控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
另外,通过将马达沿轴向的一端固定于底座,驱动齿轮通过连接轴与活动连接部固定连接,以通过驱动齿轮带动活动连接部转动,可以高集成度地将马达、驱动齿轮和活动连接部装配在一起,更好地减小驱动组件的整体体积,节省驱动组件整体占用的空间,进而使得整个机械手爪的结构设计更加小巧、简洁。
在一个实施例中,多手指包括固定手指21、第一手指22和第二手指23。
固定手指21与固定连接部14固定连接。
具体的,上述固定手指与固定连接部可以预制成一体,或者通过居中件固定连接。
第一活动连接部16与第一手指22固定连接;第二活动连接部17与第二手指23固定连接。
具体地,第一活动连接部16与第一活动手指22,以及第二活动连接部17与第23活动手指23可以预制成一体,或者通过居中件固定连接。
在本申请实施例中,主动齿轮分别转动带动第一驱动齿轮和第二驱动齿轮彼此反向转动,进而带动第一手指和第二手指彼此反向转动。
示例性的,如图6所示,在一个实施例中,第一手指22和第二手指23通过彼此相互反向转动可以转动到与固定手指21位于同一侧的状态,从而使得整个手指抓取更加有利。
示例性的,如图7所示,在一个实施例中,第一手指22和第二手指23通过彼此相互反向转动可以与固定手指21形成三指均分的状态,从而可以对待抓取物体从单个方向施加平衡作用力,有利于提高物体抓取的稳定性。
示例性的,如图8所示,在一个实施例中,第一手指22和第二手指23通过彼此相互反向转动可以转动到与固定手指21形成180度的状态,从而可以形成两指抓取的状态。
通过主动齿轮转动带动第一驱动齿轮和第二驱动齿轮相互反向转动,以带动第一活动手指和第二手指反向转动运动,通过齿轮组配合传动,能够灵活控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
基于上面实施例所述机械手爪,本申请实施例还提供一种机器人(省略附图),机器人包括机器人本体和上面实施例所述的机械手爪。机械手爪设置在机器人本体的执行端,用于执行抓取、移动目标物等目标操作。
本申请通过马达驱动主动齿轮转动,进而通过传动齿轮带动按照预设方式啮合设置的驱动齿轮转动,驱动齿轮再分别通过活动连接部与机械手爪的手指固定连接,从而带动手指转动,通过简单的齿轮组配合传动结构,使得驱动组件设计更加小巧,且提高多手指之间相对运动的灵活度,从而使得机器人能够高效、灵活地控制多个手指形成多个抓取状态,以完成不同的抓取任务。
另外,将马达沿轴向的一端固定于底座,驱动齿轮通过连接轴与活动连接部固定连接,以通过驱动齿轮带动活动连接部转动,可以高集成度地将马达、驱动齿轮和活动连接部装配在一起,更好地减小驱动组件的整体体积,节省驱动组件整体占用的空间,进而使得整个机械手爪以及整个机器人的结构设计更加小巧、简洁。
需要说明的是,上述机器人可以为现在已有或将来开发的任何机器人,比如:人形机器人或者工业机械手,本申请不做限定。
显然,以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本申请的较佳实施例,但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多手指的驱动组件,用于驱动多手指运动,其特征在于,包括:马达、主动齿轮、从动齿轮组、活动连接部和固定支架;所述从动齿轮组包括多个从动齿轮;固定支架包括底座;
所述马达沿轴向的一端固定于所述底座;
所述马达的输出端与所述主动齿轮固定连接;所述主动齿轮与所述从动齿轮组之间以啮合的方式设置;
所述从动齿轮组包括驱动齿轮和传动齿轮;
所述驱动齿轮与所述活动连接部固定连接,以通过所述驱动齿轮带动所述活动连接部转动。
2.根据权利要求1所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述驱动齿轮包括齿轮本体和固定部;
所述齿轮本体向对应所述活动连接部的方向延伸形成所述固定部;
所述活动连接部向所述驱动齿轮的方向延伸形成延伸部;
所述延伸部和所述固定部之间设置间隙配合的胀紧套;
所述驱动齿轮中心通过固定件将所述驱动齿轮与所述活动连接部固定连接,以向所述胀紧套施加轴向压紧作用力;
通过所述胀紧套在所述主动齿轮与所述从动齿轮组以所述啮合的方式装配中对所述驱动齿轮进行定位;并在所述装配完成后,基于所述固定件向所述胀紧套施加的所述轴向压紧作用力,通过所述胀紧套将所述驱动齿轮和所述活动连接部固定连接。
3.根据权利要求2所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述活动连接部对应所述驱动齿轮的端部形成凹槽;
所述盖板下表面向下延伸形成安装部;所述安装部深入所述凹槽内;所述安装部和所述凹槽的外侧壁之间通过第二轴承可转动地连接;和/或
所述凹槽的内侧壁的端部向上延伸形成所述延伸部;所述凹槽的内侧壁与所述延伸部之间形成台阶部;所述台阶部与所述胀紧套的底部抵接,以与所述固定件配合向所述胀紧套施加所述轴向压紧作用力。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述活动连接部与所述驱动齿轮对应的另一端向所述底座延伸形成定位轴;
所述定位轴与所述底座之间通过第一轴承可转动地连接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述固定支架还包括固定连接部;
所述固定连接部在对应所述马达的位置固定于所述底座的上表面;和/或
所述固定连接部内对应所述马达的位置形成中空部;所述马达容置于所述固定连接部的所述中空部内。
6.根据权利要求1-3任一项所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述固定支架还包括盖板;所述盖板包括固定板和固定于所述固定板的顶盖;所述顶盖和所述固定板之间形成第一容置腔;所述主动齿轮和所述驱动齿轮组位于所述固定板的上表面,并容置于所述第一容置腔内;所述马达位于所述固定板的下方;和/或
所述底座内还形成第二容置腔。
7.根据权利要求1-3任一项所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述驱动齿轮包括第一驱动齿轮和第二驱动齿轮;所述传动齿轮包括第一传动齿轮和第二传动齿轮;其中,所述第一驱动齿轮的齿数和所述第二驱动齿轮的齿数相同;
所述主动齿轮和所述多个从动齿轮之间以啮合的方式设置具体包括如下结构:
所述主动齿轮与所述第一传动齿轮啮合设置;所述第一传动齿轮分别与所述第一驱动齿轮和所述第二传动齿轮啮合设置;所述第二传动齿轮还与所述第二驱动齿轮啮合设置,使得通过所述主动齿轮可带动所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮彼此反向转动;
以所述主动齿轮的中心轴为顶点,所述第一驱动齿轮的中心轴、所述第二驱动齿轮的中心轴以及所述主动齿轮的中心轴之间成等腰三角形分布。
8.根据权利要求7所述的多手指的驱动组件,其特征在于,所述主动齿轮的齿数与所述第一驱动齿轮的齿数比为1:2;和/或
所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮位于所述主动齿轮、所述第一驱动齿轮以及所述第二驱动齿轮的最外延连线所形成的三角形平面内。
9.一种机械手爪,其特征在于,所述机械手爪包括:多个手指和权利要求1-8任一项所述的多手指的驱动组件;
所述多个手指中的至少部分手指分别与所述多个驱动齿轮固定连接,以通过所述驱动齿轮带动所述至少部分手指转动。
10.根据权利要求9所述的机械手爪,其特征在于,当所述活动连接部包括所述固定连接部、所述第一活动连接部和所述第二活动连接部;所述驱动齿轮包括所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮;
所述多个手指包括固定手指、第一手指和第二手指;
所述固定连接部与所述固定手指固定连接;所述第一活动连接部与所述第一手指固定连接;所述第二活动连接部与所述第二手指固定连接。
11.一种机器人,其特征在于,包括机器人本体和权利要求9或10所述的机械手爪;所述机械手爪设置于所述机器人本体的执行端。
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