CN205683134U - 基于导电海绵的机器人手指 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于导电海绵的机器人手指，包括手指骨架、导电海绵、硅胶套、第一电阻电极、第二电阻电极、第一电线、第二电线、第一齿轮、微型马达、支撑块及控制器；第一电阻电极和第二电阻电极分别设置在导电海绵的两端；第一电线的一端与第一电阻电极电连接，第一电线的另一端与控制器连接；第二电线的一端与第二电阻电极电连接，第二电线的另一端与控制器连接；导电海绵与手指骨架设置在硅胶套内部；第一齿轮设置在手指骨架的底端；微型马达与控制器电连接，微型马达包括第二齿轮，该第二齿轮与第一齿轮通过机械连接；支撑块固定微型马达。本实用新型解决了机器人手指的转角不灵敏的问题，提高了病人的舒适度和安全性。

Description

基于导电海绵的机器人手指

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于导电海绵的机器人手指。

背景技术

在现代社会中，机器人在外科手术中的应用越来越广泛，具有较高的手术准确性、可靠性，能克服外科医生在手术的过程中因手的颤抖或者身体的疲劳等因素。目前，机器人手指是外科手术机器人的重要部件之一。然而，现有的外科手术机器人的手指的夹持力比较小，手指尾端的活动度较小，因此对手术产生很大的影响。

基于此，有必要设计一种基于导电海绵的机器人手指，灵活控制机器人手指的转角大小，改善机器人手指与病人皮肤接触时的手指抓力大小，提高病人的舒适度和安全性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于导电海绵的机器人手指，旨在解决机器人手指的转角不灵敏、与病人皮肤接触时的手指抓力过大或过小的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于导电海绵的机器人手指，所述基于导电海绵的机器人手指包括设置在所述机器人手指上的手指骨架、导电海绵、硅胶套、第一电阻电极、第二电阻电极、第一电线、第二电线、第一齿轮、微型马达、支撑块以及控制器，其中：

所述第一电阻电极和第二电阻电极分别设置在所述导电海绵的两端；

所述第一电线的一端与所述第一电阻电极电连接，所述第一电线的另外一端与所述控制器电连接；

所述第二电线的一端与所述第二电阻电极电连接，所述第二电线的另外一端与所述控制器电连接；

所述导电海绵与所述手指骨架设置在所述硅胶套内部；

所述第一齿轮设置在所述手指骨架的底端；

所述微型马达与所述控制器电连接，所述微型马达包括第二齿轮，该第二齿轮与第一齿轮通过机械连接；

所述支撑块设置在所述微型马达的下部，用于固定所述微型马达。

优选地，所述第二齿轮与第一齿轮的大小相匹配。

优选地，所述导电海绵与所述手指骨架分别设置在所述硅胶套内部的不同位置处。

优选地，所述微型马达通过螺栓固定方式或轴承固定方式固定在所述支撑块上。

相较于现有技术，本实用新型提供的基于导电海绵的机器人手指能够解决机器人手指的转角不灵敏、与病人皮肤接触时的手指抓力过大或过小的问题，提高病人的舒适度和安全性。

附图说明

图1为本实用新型基于导电海绵的机器人手指较佳实施例的平面结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1所示，图1为本实用新型基于导电海绵的机器人手指较佳实施例的结构示意图。

在本实施例中，基于导电海绵的机器人手指包括设置在所述机器人手指上的手指骨架4、导电海绵1、硅胶套2、第一电阻电极3、第二电阻电极10、 第一电线8、第二电线9、第一齿轮5、微型马达6、支撑块7以及控制器11，其中：

所述第一电阻电极3和第二电阻电极10分别设置在所述导电海绵1的两端；

所述第一电线8的一端与所述第一电阻电极3电连接，所述第一电线8的另外一端与所述控制器11电连接；

所述第二电线9的一端与所述第二电阻电极10电连接，所述第二电线9的另外一端与所述控制器11电连接；

所述导电海绵1与所述手指骨架4设置在所述硅胶套2的内部；

所述第一齿轮5设置在所述手指骨架4的底端；

所述微型马达6与所述控制器11电连接，所述微型马达6包括第二齿轮61，该第二齿轮61与第一齿轮5的机械连接；

所述支撑块7设置在所述微型马达6的下部，用于固定所述微型马达6。

在本实施例中，基于导电海绵的机器人手指包括导电海绵1、手指骨架4和控制器11；导电海绵1和手指骨架4的外表面均设置有硅胶套2，该硅胶套2为统一的一个整体，导电海绵1和手指骨架4分别设置在该硅胶套2内部的不同位置处。此外，硅胶套2的内部还设置有蓄电池12，该蓄电池12的设置在与导电海绵1和手指骨架4的不同位置处，该蓄电池12为机器人手指工作提供电能。该硅胶套2的材质一般由橡胶制成，具有弹性，用来保护机器人手指，防止机器人手指意外跌落或者磨损。

在本实施例中，导电海绵1是由高分子复合材料发泡技术生产的，因此导电海绵1的发泡孔径均匀，导电海绵1的发泡孔较为柔软，具有较强的弹性，还具有不脱屑。导电海绵1的均匀分布性可保护机器人手指，具有抗腐蚀性，是长期储存器件的理想介质材料。同时导电海绵1具有导电有效期长，且导电海绵1不受温度和湿度的影响，表面电阻值可按实际用途定做等特点。在本实施中，导电海绵1的表面电阻设置在103Ω～5Ω范围中，避免了机器人手指与病人皮肤接触时的手指抓力过大或过小的问题，以满足人体皮肤的安全性。

在本实施例中，手指骨架4的底端设置有第一齿轮5，所述微型马达6包 括第二齿轮61，该第二齿轮61与第一齿轮5的机械连接；所述第二齿轮61与第一齿轮5的大小相匹配。支撑块7设置在微型马达6的下部，用于固定所述微型马达6，该微型马达6通过螺栓固定方式或轴承固定方式等机械固定方式固定在支撑块7上。

在本实施例中，所述机器人手指上还包括第一电阻电极3和第二电阻电极10、第一电线8和第二电线9、第一齿轮5、微型马达6、支撑块7。所述微型马达6与所述控制器11电连接，因此，通过控制器11能够将导电海绵1和手指骨架4连接起来，当在使用机器人手指时，首先设置在最外层的硅胶套2与病人的皮肤相接触，又由于导电海绵1设置在硅胶套2的内部，因此会引起导电海绵1的变形；导电海绵1的两端分别设置有第一电阻电极3和第二电阻电极10，第一电线8的一端与所述第一电阻电极3电连接，所述第一电线8的另外一端与所述控制器11电连接；第二电线9的一端与所述第二电阻电极10电连接，所述第二电线9的另外一端与所述控制器11电连接；因此控制器11能够获得导电海绵1变形之后的电阻值从而获得机器人手指与病人的皮肤相接触的力度的大小值，然后控制器11控制微型马达6进行转角的增大或缩小。当机器人手指与病人的皮肤相接触的力度的大小超过阈值，导电海绵1的两端分别设置有第一电阻电极3和第二电阻电极10获得电阻值变小，通过第一电线8和第二电线9传递至控制器11的电流变小，控制器11控制微型马达6进行转角的缩小；而微型马达6上的第二齿轮61与设置在手指骨架4的底端的第一齿轮5大小相匹配，因此，也带动了手指骨架4转动的幅度也变小，机器人手指减弱了对病人的皮肤相接触的力度；当机器人手指与病人的皮肤相接触的力度的大小低于阈值时，导电海绵1的两端设置的第一电阻电极3和第二电阻电极10获得电阻值变大，通过第一电线8和第二电线9传递至控制器11的电流也增大，控制器11控制微型马达6的转角增大；而微型马达6上的第二齿轮61与设置在手指骨架4的底端的第一齿轮5大小相匹配，因此，也带动了手指骨架4转动的幅度也变大，此时机器人手指增强了对病人的皮肤相接触的力度。最终实现了灵活控制机器人手指的转角大小，改善机器人手指与病人皮肤接触时的手指抓力大小，提高病人的舒适度和安全性。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范 围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于导电海绵的机器人手指，其特征在于，所述基于导电海绵的机器人手指包括设置在所述机器人手指上的手指骨架、导电海绵、硅胶套、第一电阻电极、第二电阻电极、第一电线、第二电线、第一齿轮、微型马达、支撑块以及控制器，其中：

所述第一电阻电极和第二电阻电极分别设置在所述导电海绵的两端；

所述第一电线的一端与所述第一电阻电极电连接，所述第一电线的另外一端与所述控制器电连接；

所述第二电线的一端与所述第二电阻电极电连接，所述第二电线的另外一端与所述控制器电连接；

所述导电海绵与所述手指骨架设置在所述硅胶套内部；

所述第一齿轮设置在所述手指骨架的底端；

所述微型马达与所述控制器电连接，所述微型马达包括第二齿轮，该第二齿轮与第一齿轮通过机械连接；

所述支撑块设置在所述微型马达的下部，用于固定所述微型马达。

2.如权利要求1所述的基于导电海绵的机器人手指，其特征在于，所述第二齿轮与第一齿轮的大小相匹配。

3.如权利要求1所述的基于导电海绵的机器人手指，其特征在于，所述导电海绵与所述手指骨架分别设置在所述硅胶套内部的不同位置处。

4.如权利要求1所述的基于导电海绵的机器人手指，其特征在于，所述微型马达通过螺栓固定方式或轴承固定方式固定在所述支撑块上。