CN209440177U - 一种玩具机械手部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种玩具机械手部结构，尤其涉及利用机械技术领域使玩具手部实现仿人运动的结构。该手部结构包括三关节手指骨架、手掌外壳、手指驱动杆和活动杆；三关节手指骨架尾端与手掌外壳铰接，手指驱动杆一端连接三关节手指骨架，手指驱动杆另一端连接活动杆一端，活动杆的另一端与手掌外壳连接。本实用新型解决了现有玩具手生产成本高、价格昂贵等问题，具有结构简单，不易损坏，手指灵活，实现抓握等优点。

Description

一种玩具机械手部结构

技术领域

本实用新型涉及一种玩具机械手部结构，尤其涉及利用机械技术领域使玩具手部实现仿人运动的结构。

背景技术

现代生活中，随着现代智能化结构的不断发展，在玩具手部结构的开发也有较大的发展与创新。虽然现有的玩具手部结构智能化程度较高，较为灵活。但是其结构较为复杂，体积大，其内部器件精细容易损坏，最主要的是，现代的玩具手生产成本较高且价格昂贵，难免会让家长产生较大的价格负担。

发明内容

实用新型目的：

本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单，不易损坏，手指灵活，实现抓握等功能且生产成本低，价格便宜的，可广泛面向绝大多数儿童的一种玩具机械手部结构。

技术方案：

一种玩具机械手部结构，该手部结构包括三关节手指骨架、手掌外壳、手指驱动杆和活动杆；三关节手指骨架尾端与手掌外壳连接，手指驱动杆通过手指第一传动杆与三关节手指骨架连接；手指驱动杆通过手指第二传动杆连接驱动滑块，活动杆连接驱动滑块。

手指驱动杆包括驱动直杆和驱动圆弧杆，驱动圆弧杆一端与驱动直杆通过铰链连接在手指指根中上端，驱动圆弧杆另一端通过半固定销与手指第一传动杆的一端连接，手指第一传动杆另一端通过铰链连接手指指尖的中下端，驱动直杆另一端与手指第二传动杆一端通过铰链连接，手指第二传动杆另一端与滑块安装板连接，滑块安装板固定在驱动滑块上的两侧，矩形滑杆穿过内部中空的驱动滑块，驱动滑块在矩形滑杆上移动，驱动滑块下端与活动杆连接。

手掌外壳上端设有便于滑块安装板移动的条形槽，滑块安装板一端穿过贯通的条形槽与驱动滑块连接；滑块安装板另一端与手指第二传动杆连接。

矩形滑杆一端与前阻挡板固定，另一端固定在后阻挡板上；前阻挡板和后阻挡板分别固定在手掌外壳内的相对两侧。

手指第一传动杆尾端设有阻挡片。

手掌外壳尾端设有通孔，活动杆穿过通孔。

三关节手指骨架包括手指指根、手指指中和手指指尖；手指指根、手指指中和手指指尖依次连接，手指指跟固定在手掌外壳上。

手指指尖下端面固定有防滑垫块Ⅰ，手指指根下端面固定有防滑垫块Ⅱ。

手掌外壳侧面设有手指安装板，半圆形的手指安装板与手指指跟铰链连接。

手掌外壳整体为方体结构，侧面设有一个四边形结构，该四边形结构与一根三关节手指骨架连接，四根三关节手指骨架固定在手掌外壳的方体结构上。

优点及效果：

本实用新型完全采用机械结构，生产装配速度快，制造成本低而且相比于精密的机器结构更不易损坏，使用周期长而且便于维修和更换零件，价格便宜。在手指功能上可以实现每个手指的灵活弯曲，也可以通过外加舵机驱动活动杆模拟出多样的手指运动，也可以实现抓握等功能。

本实用新型结构简单，不易损坏，手指灵活，实现抓握等功能且生产成本低，价格便宜的，可广泛面向绝大多数儿童。

附图说明：

图1为本实用新型的玩具机械手部结构的结构示意图；

图2为本实用新型的玩具机械手部结构的侧视图；

图3为本实用新型的玩具机械手部结构的俯视图；

图4为本实用新型的玩具机械手部结构的手掌外壳尾端视图；

图5为本实用新型的玩具机械手部结构的阻挡板放大示意图。

附图标记说明：

1. 防滑垫块Ⅰ；2. 手指指尖；3. 手指第一传动杆；4. 阻挡片；5. 手指指中；6.手指驱动杆；7. 手指指根；8. 手指第二传动杆；9. 防滑垫块Ⅱ；10. 手指安装板；11. 滑块安装板；12. 手掌外壳；13. 矩形滑杆；14. 驱动滑块；15. 活动杆；16.前阻挡板；17.通孔；18.后阻挡板；19. 驱动直杆；20. 驱动圆弧杆。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1、图2和图3所示，一种玩具机械手部结构，该手部结构包括三关节手指骨架、手掌外壳12、手指驱动杆6和活动杆15；

三关节手指骨架尾端与手掌外壳12连接，手掌外壳12的侧面与三关节手指骨架固定，手指驱动杆6通过第一传动杆与三关节手指骨架连接；手指驱动杆6通过第二传动杆连接驱动滑块14，活动杆15连接驱动滑块14，具体的说，手指驱动杆6的驱动圆弧杆20和驱动直杆19交接的地方与三关节手指骨架连接；手指驱动杆6中的驱动圆弧杆20与手指第一传动杆3一端连接，手指第一传动杆3另一端与手指指尖2的中下端连接，也就是说手指驱动杆6通过手指第一传动杆3与三关节手指骨架连接，手指驱动杆6通过第一传动杆对三关节手指骨架进行驱动，手指驱动杆6的驱动直杆19与手指第二传动杆8的一端连接，手指第二传动杆8的另一端通过滑块安装板11固定在驱动滑块14两侧，活动杆15固定在驱动滑块14下端，活动杆15驱动矩形滑块移动，矩形滑块带动手指第二传动杆8运动，手指驱动杆6驱动三关节手指骨架运动。

手指驱动杆6包括驱动直杆19和驱动圆弧杆20，驱动圆弧杆20一端与驱动直杆19通过铰链连接在手指指根7中上端，该中上端是手指指跟7与手指指中5连接处附近，大约在上四分之一处驱动圆弧杆20另一端通过半固定销与手指第一传动杆3的一端连接，手指第一传动杆3另一端通过铰链连接手指指尖2的中下端，驱动直杆19另一端与手指第二传动杆8一端通过铰链连接，手指第二传动杆8另一端与滑块安装板11连接，滑块安装板11固定在驱动滑块14上的两侧，矩形滑杆13穿过内部中空的驱动滑块14，驱动滑块14在矩形滑杆13上移动，驱动滑块14下端与活动杆15连接。滑块安装板11通过螺丝固定在驱动滑块14两侧。

如图1所示，手指第一传动杆3和手指第二传动杆8结构相同，都是两个并行的杆构成，手指第一传动杆3首端分别与手指指尖2的中下端两侧固定，手指第一传动杆3尾端分别与驱动圆弧杆20左右两侧连接；手指第二传动杆8首端与驱动直杆19左右两侧分别固定，手指第二传动杆8尾端分别通过滑块安装板11与驱动滑块14左右两侧连接。

如图4所示，矩形滑杆13设置在手掌外壳12内部，驱动滑块14在矩形滑杆13上移动，每个三关节手指骨架对应一个驱动滑块14，五个驱动滑块14分别连接五根三关节手指骨架的滑块安装板11，每个驱动滑块14对应一个活动杆15，同时四边形结构连接的三关节手指骨架为了避免与其他四个驱动滑块14相撞，将其矩形滑块、前阻挡板16、后阻挡板18和矩形滑杆13均设置在其他四组矩形滑、前阻挡板16、后阻挡板18和矩形滑杆13块的下方。

如图3所示，手掌外壳12上端面设有便于滑块安装板11移动的条形槽，手指第二传动杆8的每个并行杆对应一个条形槽，滑块安装板11穿过贯通的条形槽与矩形滑杆13连接；滑块安装板11一端与手指第二传动杆8连接，另一端与驱动滑块14连接。手掌外壳12与人体手掌类似，整体为方体结构，在方体侧面设有一突出的四边形结构，与人体的大拇指相类似，该四边形结构上也设有两个条形槽；方形结构上对应设有八个条形槽，分别对应四根三关节手指骨架。

如图3所示，手掌外壳12上端设有便于滑块安装板11移动的条形槽，滑块安装板11一端穿过贯通的条形槽与驱动滑块14连接；滑块安装板11另一端与手指第二传动杆8连接。

如图5所示，手指第一传动杆3尾端设有阻挡片4。阻挡片4固定在手指第一传动杆3铰接处，防止驱动圆弧杆20弯折角度过大，使手指指尖2和手指指中5之间夹角保持在合理范围内；当手指在伸直时由于手指指尖2没有支撑力会下坠，阻挡板还可以通过手指第一传动杆3起到支撑的作用。

矩形滑杆13一端与前阻挡板16固定，另一端固定在后阻挡板18上；前阻挡板16和后阻挡板18分别固定在手掌外壳12内的相对两侧。矩形滑杆13前端通过螺钉固定在手掌外壳12内部的前阻挡板16上，前阻挡板16固定在手掌外壳12内部前端，矩形滑杆13尾端通过螺丝固定在后阻挡板18上，后阻挡板18固定在手掌外壳12内部后端。

如图3所示，手掌外壳12尾端设有通孔17，活动杆15穿过通孔17。手掌外壳12前端与三关节手指骨架连接，手掌尾端也就是与手掌外壳12前端相对侧面上有五个通孔17，活动杆15从通孔17穿过，驱动大拇指活动的活动杆15通过下方的通孔17。手掌外壳12尾端设有便于活动杆15移动的通孔17，通孔17与活动杆15配合设置。

三关节手指骨架包括手指指根7、手指指中5和手指指尖2；手指指根7、手指指中5和手指指尖2依次连接，手指指跟7固定在手掌外壳12上。手指指根7端通过铰链连接手指指中5，手指指中5通过铰链连接手指指尖2。

手指指尖2下端面固定有防滑垫块Ⅰ 1，手指指根7下端面固定有防滑垫块Ⅱ 9。防滑垫块Ⅰ 1和防滑垫块Ⅱ 9通过螺钉分别固定在手指指尖2和手指指跟7下端面，可以采用硅胶或者橡胶等材质，起到防滑作用，也可以在防滑垫块Ⅰ 1和防滑垫块Ⅱ 9表面是指防滑螺纹，使机械手部结构能够在握紧时抓紧。

手指指根7通过手指安装板10固定在手掌外壳12侧面，手掌外壳12前端和侧面都设有手指安装板10，半圆形的手指安装板10与手指指跟7铰链连接。手指安装板10是半圆形的，能更加方便手指指根7在手掌外壳12上的安装。手指安装板10通过螺钉固定在手掌外壳12外侧前端。一共设有五个手指安装板10，与五根三关节手指骨架分别连接。

手掌外壳12整体为方体结构，手掌外壳12类似人的手掌结构，侧面设有一个四边形结构，与三关节骨架连接类似大拇指，该四边形结构与一根三关节手指骨架连接，四根三关节手指骨架固定在手掌外壳12的方体结构上。手掌外壳12与三关节手指骨架通过手指安装板10连接。

工作原理：启动活动杆15，通过活动杆15向前移动推动驱动滑块14，使驱动滑块14带动手指第二传动杆8先前移动，而后使手指驱动杆6回拉手指指尖2进而通过其驱动手指弯曲，期间可通过调节驱动滑块14的移动距离来控制手指的弯曲程度。最后可以通过回拉驱动滑块14使手指伸直。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术劳动人员通过不经过创造性劳动所得的改进与替换，都应涵盖本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玩具机械手部结构，其特征在于：该手部结构包括三关节手指骨架、手掌外壳（12）、手指驱动杆（6）和活动杆（15）；

三关节手指骨架尾端与手掌外壳（12）连接，手指驱动杆（6）通过手指第一传动杆（3）与三关节手指骨架连接；手指驱动杆（6）通过手指第二传动杆（8）连接驱动滑块（14），活动杆（15）连接驱动滑块（14）。

2.根据权利要求1所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手指驱动杆（6）包括驱动直杆（19）和驱动圆弧杆（20），驱动圆弧杆（20）一端与驱动直杆（19）通过铰链连接在手指指根（7）中上端，驱动圆弧杆（20）另一端通过半固定销与手指第一传动杆（3）的一端连接，手指第一传动杆（3）另一端通过铰链连接手指指尖（2）的中下端，驱动直杆（19）另一端与手指第二传动杆（8）一端通过铰链连接，手指第二传动杆（8）另一端与滑块安装板（11）连接，滑块安装板（11）固定在驱动滑块（14）上的两侧，矩形滑杆（13）穿过内部中空的驱动滑块（14），驱动滑块（14）在矩形滑杆（13）上移动，驱动滑块（14）下端与活动杆（15）连接。

3.根据权利要求1或2所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手掌外壳（12）上端设有便于滑块安装板（11）移动的条形槽，滑块安装板（11）一端穿过贯通的条形槽与驱动滑块（14）连接；滑块安装板（11）另一端与手指第二传动杆（8）连接。

4.根据权利要求2所述的玩具机械手部结构，其特征在于：矩形滑杆（13）一端与前阻挡板（16）固定，另一端固定在后阻挡板（18）上；前阻挡板（16）和后阻挡板（18）分别固定在手掌外壳（12）内的相对两侧。

5.根据权利要求2所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手指第一传动杆（3）尾端设有阻挡片（4）。

6.根据权利要求1所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手掌外壳（12）尾端设有通孔（17），活动杆（15）穿过通孔（17）。

7.根据权利要求1所述的玩具机械手部结构，其特征在于：三关节手指骨架包括手指指根（7）、手指指中（5）和手指指尖（2）；手指指根（7）、手指指中（5）和手指指尖（2）依次连接，手指指根（7）固定在手掌外壳（12）上。

8.根据权利要求7所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手指指尖（2）下端面固定有防滑垫块Ⅰ（1），手指指根（7）下端面固定有防滑垫块Ⅱ（9）。

9.根据权利要求7所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手掌外壳（12）侧面设有手指安装板（10），半圆形的手指安装板（10）与手指指根（7）铰链连接。

10.根据权利要求1所述的玩具机械手部结构，其特征在于：手掌外壳（12）整体为方体结构，侧面设有一个四边形结构，该四边形结构与一根三关节手指骨架连接，四根三关节手指骨架固定在手掌外壳（12）的方体结构上。