CN209755236U - 灵巧手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种灵巧手，包括手掌外壳；拇指模块，与所述手掌外壳固定连接，拇指模块包括拇指驱动机构、以及用于驱动拇指驱动机构弯曲的第一驱动机构；排指模块，与手掌外壳固定连接，排指模块包括至少两个排指驱动机构、以及用于驱动该至少两个排指驱动机构弯曲的驱动机构总成；第一驱动机构及驱动机构总成均固定于手掌外壳的内部。本实用新型提供的灵巧手，通过驱动机构总成可驱动至少两个排指驱动机构弯曲，而且排指驱动机构、拇指驱动机构可受力弯曲，可实现灵活抓取、拾取工作，减少了驱动结构的数量，减小了整个灵巧手驱动部分的体积，无需占用小臂的空间。

Description

灵巧手

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种灵巧手。

背景技术

随着我国工业的快速发展以及人工成本的不断提高，普通的人工模式已经满足不了生产力的需求，工业的发展越来越离不开机器人的应用。在机器人技术的推动下，机器人的种类越来越多样化。其中，用于餐厅、商场等服务类的机器人对其手部的灵活性要求较高，灵巧手逐渐成为发展趋势，其仿人的外观和抓握方式会给人更加亲切的印象。目前，服务机器人的手部灵活性都比较差，不能很好的适应环境很好地实现各种抓拾取等应用场景；此外，通常一个手指的自由度由一个驱动器来控制，这就导致了驱动器数量较多，整个灵巧手驱动器所需的体积较大，还有可能占用小臂空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种灵巧手，以解决现有技术中存在的机器人手部不灵活，多自由度的多手指需要的驱动器数量较多和体积较大、占用小臂空间的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种灵巧手，应用于机器人，包括：

手掌外壳；

拇指模块，与所述手掌外壳固定连接，所述拇指模块包括拇指驱动机构、以及用于驱动所述拇指驱动机构弯曲的第一驱动机构；

排指模块，与所述手掌外壳固定连接，所述排指模块包括至少两个排指驱动机构、以及用于驱动该至少两个排指驱动机构弯曲的驱动机构总成；

所述第一驱动机构及所述驱动机构总成均固定于所述手掌外壳的内部。

所述排指驱动机构的数量为三个，所述驱动机构总成包括分别用于驱动三个所述排指驱动机构的第二驱动机、第三驱动机构、第四驱动机构。

进一步地，所述排指驱动机构的数量为四个，所述驱动机构总成包括分别用于同时驱动两个所述排指驱动机构的第四驱动机构、以及用于分别驱动剩余两个所述排指驱动机构的第二驱动机构和第三驱动机构。

进一步地，所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构自食指至小指依次排列，且所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的长度方向与四指的长度方向相同，所述第一驱动机构靠近手臂设置，且所述第一驱动机构的长度方向与拇指的长度方向相同。

进一步地，所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的结构相同，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构的结构镜像设置。

进一步地，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的结构相同。

进一步地，所述第一驱动机构包括驱动件、与所述驱动件的输出端连接的丝杠、以及与所述丝杠螺纹连接的螺母，所述拇指驱动机构与所述螺母固定连接，所述螺母上开设有至少一个引线孔。

进一步地，所述第一驱动机构还包括设于所述驱动件和所述丝杠之间的转接机构，所述转接机构包括与所述驱动件的输出轴固定连接的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述丝杠与所述从动齿轮固定连接，且所述驱动件和所述丝杠设于所述转接机构的同一侧。

进一步地，所述排指驱动机构包括与所述手掌外壳连接的第一指节、与所述第一指节转动连接的第二指节、用于驱动所述第二指节转动的第一牵引绳，所述第一指节和所述第二指节的转动轴上套设有第一扭簧，所述第一扭簧的两端分别卡设于第一指节和第二指节中，所述第一扭簧的回复力方向与所述第二指节的弯曲方向相反，所述第一牵引绳为柔性绳，且所述第一牵引绳的一端与所述第一驱动机构连接，所述第一牵引绳的另一端伸入所述第一指节中并绕设于所述第二指节端部。

进一步地，所述排指驱动机构还包括位于手指末端的第三指节，所述第三指节与所述第二指节转动连接，且所述第二指节和所述第三指节的转动轴上套设有第二扭簧，所述第二扭簧的两端分别卡设于第二指节和第三指节中，所述第二扭簧的回复力方向与所述第三指节的弯曲方向相反，所述第二指节中设有用于驱动所述第三指节转动的第二牵引绳，所述第二牵引绳的一端绕设于所述第一指节的端部，所述第二牵引绳的另一端绕设于所述第三指节的端部。

本实用新型提供的灵巧手的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型灵巧手包括拇指模块和排指模块，拇指模块和排指模块均固定于手掌外壳，可分别装配，拇指模块的第一驱动机构、排指模块的驱动机构总成均设于手掌外壳的内部，且通过驱动机构总成可同时驱动至少两个排指驱动机构，而且排指驱动机构、拇指驱动机构可在动力源的带动下自身弯曲实现手指指节的弯曲，可实现灵活抓取、拾取工作；同时，减少了驱动结构的数量，充分利用手指的空间，减小了该灵巧手驱动部分的体积，无需占用小臂的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的灵巧手的立体结构图；

图2为本实用新型实施例提供的灵巧手的部分立体结构图；

图3为本实用新型实施例提供的第一驱动机构的立体结构图；

图4为本实用新型实施例提供的第一驱动机构隐藏第二支撑部后的立体结构图；

图5为本实用新型实施例提供的控制板和螺母的装配图；

图6为本实用新型实施例提供的螺母的立体结构图；

图7为本实用新型实施例提供的卡线夹的立体结构图；

图8为本实用新型实施例提供的卡线夹的爆炸结构图；

图9为本实用新型实施例提供的第一承载板的立体结构图；

图10为本实用新型实施例提供的第二承载板的立体结构图；

图11为本实用新型实施例提供的排指驱动机构的立体结构图；

图12为本实用新型实施例提供的排指驱动机构隐藏部分壳体后的立体结构图；

图13为本实用新型实施例提供的排指驱动机构的爆炸结构图；

图14为本实用新型实施例提供的第一指节的立体结构图；

图15为本实用新型实施例提供的第一指节的爆炸结构图；

图16为本实用新型实施例提供的第二指节的立体结构图；

图17为本实用新型实施例提供的第二指节的爆炸结构图；

图18为本实用新型实施例提供的第二指节的部分结构图；

图19为本实用新型实施例提供的第三指节的立体结构图；

图20为本实用新型实施例提供的第三指节的爆炸结构图。

图21为本实用新型实施例提供的绕线块的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-舵机安装板；11-第一承载板；111-水平部；112-竖直部；12-第二承载板；120-安装孔；2a-拇指驱动机构；2b-食指驱动机构；2c-中指驱动机构；2d-无名指驱动机构；2e-小指驱动机构；21-第一指节；211-左壳体；2111-第一轴段；21110-插孔；212-右壳体；2121-第二轴段；213-第一转轴；2130-径向限位部；214-第一止挡部；2140-第一止挡槽；22-第二指节；220-第二止挡槽；221-第二左壳；2211-第三轴段；222-第二右壳；2221-第四轴段；223-第二转轴；224-第二止挡部；2240-第三止挡槽；225-第一轴套；2250-第一轴孔；226-夹线部；227-线卡；23-第三指节；230-第四止挡槽；231-第三左壳；232-第三右壳；233-指尖盖；234-第二轴套；2340-第二轴孔；24-第一牵引绳；25-第二牵引绳；26-第一扭簧；27-第二扭簧；28-牵引绳轴套；301-第一驱动机构；302-第二驱动机构；303-第三驱动机构；304-第四驱动机构；31-驱动件；32-减速机构；33-转接机构；331-主动齿轮；332-从动齿轮；34-丝杠；35-螺母；3501-引线孔；3502-凹陷部；36-舵机架；361-第一支撑部；362-第二支撑部；37-控制板；371-滑动变阻器；372-滑块；38-卡线夹；381-底座；3811-凸起部；3812-圆形导向盘；382-盖板；3820-凹槽部；383-螺钉；4-绕线块；41-轴架；410-转轴孔；42-绕线轴。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的灵巧手进行说明。该灵巧手，应用于机器人，其包括手掌外壳、拇指模块和排指模块，拇指模块和排指模块均与手掌外壳固定连接。拇指模块包括拇指驱动机构2a、以及用于驱动拇指驱动机构2a弯曲的第一驱动机构301，排指模块包括至少两个排指驱动机构、以及用于驱动该两个排指驱动机构的驱动机构总成。排指驱动机构和拇指驱动机构2a均与手掌外壳连接。在其中一个实施例中，排指驱动机构的数量为四个，分别食指驱动机构2b、中指驱动机构2c、无名指驱动机构2d以及小指驱动机构2e，驱动机构总成包括用于驱动其中两个排指驱动机构弯曲的第二驱动机构302和第三驱动机构303、以及用于驱动剩余两个排指驱动机构弯曲的第四驱动机构304。其中，上述剩余两个排指驱动机构相邻设置。更具体地，拇指驱动机构即为拇指，排指驱动机构即为四指，如此设计可以充分利用手指内的空间，减小灵巧手的整体体积。第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303和第四驱动机构304均设于手掌外壳内。更具体地，第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303和第四驱动机构304均为动力源，且均为单自由度输出，使驱动部分的结构相对简单，重量和体积都较小。第一驱动机构301用于驱动拇指驱动机构2a弯曲，第四驱动机构304用于驱动相邻的两个排指驱动机构弯曲，第二驱动机构302和第三驱动组件303分别用于驱动剩余两个的排指驱动机构弯曲。例如，第四驱动机构304用于同时驱动中指驱动机构2c和无名指驱动机构2d，第二驱动组件用于驱动食指驱动机构2b，第三驱动组件用于驱动小指驱动机构2e；或者，第四驱动机构304用于同时驱动无名指驱动机构2d和小指驱动机构2e，第二驱动组件用于驱动食指驱动机构2b，第三驱动组件用于驱动中指驱动机构2c；又或者，第四驱动机构304用于同时驱动食指驱动机构2b和中指驱动机构2c，第二驱动组件用于驱动无名指驱动机构2d，第三驱动组件用于驱动小指驱动机构2e。如此，其中两个相邻排指驱动机构采用同一个舵机驱动，减少了舵机的数量，进一步减小灵巧手驱动部分的体积，使其驱动机构只设置于手指和手掌中，不占用手臂的空间。

本实用新型提供的灵巧手，与现有技术相比，本实用新型灵巧手包括拇指模块和排指模块，拇指模块和排指模块均固定于手掌外壳，可分别装配，拇指模块的第一驱动机构301、排指模块的第二驱动机构302、第三驱动机构303和第四驱动机构304均设于手掌外壳的内部，且通过第四驱动机构304同时驱动两个排指驱动机构，减少了驱动结构的数量，而且排指驱动机构、拇指驱动机构2a可在动力源的带动下自身弯曲实现手指指节的弯曲，充分利用手指的空间，减小了该灵巧手驱动部分的体积，无需占用小臂的空间。

在其中一个实施例中，排指驱动机构的数量可为三个，驱动机构总成包括分别用于驱动该三个排指驱动机构弯曲的第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304。在其他实施例中，排指驱动机构的数量也为三个，驱动机构总成包括分别用于驱动一个排指驱动机构弯曲的第三驱动机构303、以及用于同时驱动剩余两个排指驱动机构弯曲的第四驱动机构304。

请参阅图1，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303和第四驱动机构304的结构相同。

在另一实施例中，第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304的结构相同，第一驱动机构301和第二驱动机构302的结构镜像设置，可便于空间布局。更具体地，灵巧手可分为左手和右手，其中右手的第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构的结构与左手的第一驱动机构的结构相同，左手的第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构的结构和右手的第一驱动机构的结构相同。

请参阅图1，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304自食指至小指依次排列，且第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304的长度方向与四指的长度方向相同，第一驱动机构301靠近手臂设置，且第一驱动机构301的长度方向与拇指的长度方向平行。第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304靠近四指一侧设置，且其输出端均面向四指设置，使其输出端可直接伸入手指使排指驱动机构弯曲；第一驱动机构301靠近手臂设置，第一驱动机构301的输出端面向拇指设置，第四驱动机构304与第一驱动机构301的长度方向垂直，充分利用手掌外壳内的空间。可选地，第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303和第四驱动机构304的输出方向与其长度方向相同。

请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一驱动机构301包括用于驱动件31、与驱动件31的输出端连接的丝杠34、以及与丝杠34螺纹连接的螺母35，拇指驱动机构2a与螺母35固定连接，螺母35上开设有至少一个引线孔3501。驱动件31用于提供动力源，驱动件31包括但不限于步进电机、伺服电机等，驱动件31的输出端旋转运动。丝杠34与驱动件31的输出端连接，驱动件31输出端的旋转运动带动丝杠34旋转，使丝杠34的旋转带动螺母35在丝杠34上前后移动，螺母35的引线孔3501中上固定有用于牵引手指转动弯曲的拇指驱动机构2a，使螺母35的前后移动转化为拇指驱动机构2a的握紧运动。引线孔3501的数量为一个或者两个。更具体地，第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303分别带动一个排指驱动机构弯曲，第一驱动机构301、第二驱动机构302、第三驱动机构303中的螺母可开设一个或者两个引线孔3501，在其中一个引线孔3501中固定牵引绳，与其中一个排指驱动机构连接，第四驱动机构304带动两个排指驱动机构弯曲，第四驱动机构304中的螺母开设有两个引线孔3501，每个引线孔3501中均固定有一根牵引绳，两根牵引绳分别驱动无名指驱动机构2d和小指驱动机构2e。丝杠34如滑动丝杠具有一定的自锁功能，即螺母35受到外力作用时，在螺母35和丝杠34连接副的摩擦力的作用下，不能使丝杠34旋转，避免外力转动手指使第一驱动机构301运转，可保护第一驱动机构301。

请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一驱动机构301还包括设于驱动件31和丝杠34之间的转接机构33，转接机构33包括与驱动件31的输出轴固定连接的主动齿轮331、与主动齿轮331啮合的从动齿轮332，丝杠34与从动齿轮332固定连接，且驱动件31和丝杠34设于转接机构33的同一侧。转接机构33与驱动件31的输出端连接，经过转接机构33的传动后，转接机构33的输出端与驱动件31的输出端相错开，便于根据手掌外壳的形状布置驱动件31和丝杠34的位置，合理布置驱动机构，使手掌外壳内能够布置更多的驱动机构。可选地，丝杠34的一端伸入从动齿轮332中与其固定连接，丝杠34与从动齿轮332的固定方式此处不作限定。主动齿轮331和从动齿轮332可选为直齿轮或者斜齿轮，使得主动齿轮331和从动齿轮332位于同一平面上，主动齿轮331和从动齿轮332的轮轴相互平行，使丝杠34和驱动件31的中心轴相互平行，且丝杠34和驱动件31位于转接机构33的同一侧。由于丝杠34呈长条形，占用的空间较大，当丝杠34和驱动件31位于转接机构33的同一侧时，可减小该手指舵机的整体长度，实现在手掌外壳等小空间内的布局。

在其中一个实施例中，主动齿轮331和从动齿轮332的转速相同，转接机构33的传动比为1，转接机构33仅具有改变驱动件31和丝杠34相对位置的作用。在另一实施例中，主动齿轮331的转速大于从动齿轮332的转速，转接机构33的传动比大于1，转接机构33不仅具有改变驱动件31和丝杠34相对位置的作用，还具有减速功能，可承担下述减速机构32的部分功能，降低对减速机构32速比的要求，更便于结构设计，也有利于降低成本。可选地，主动齿轮331的轴线与驱动件31输出轴的轴线相重合，从动齿轮332的轴线与丝杠34的轴线相重合，使驱动件31和丝杠34尽可能的相靠近，减小该手指舵机的整体宽度。

请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，驱动器和转接机构33之间设有减速机构32，减速机构32的作用在于减小驱动件31输出端的旋转速度，使其适用于手指驱动的场景。更具体地，转接机构33的输入端与驱动器的输出端固定连接，转接机构33的输出端与主动齿轮331固定连接。转接机构33的输出端伸入主动齿轮331的轮心中，与主动齿轮331通过键连接、过盈配合、卡簧等方式固定连接。在其中一个实施例中，减速机构32包括蜗轮蜗杆结构，使其具有较大的减速比；在另一个实施例中，减速机构32包括多级传动齿轮，通过多对齿轮的啮合传动实现逐级减速。减速机构32的结构此处不作限定，能够满足所需的减速比即可。可选地，驱动件31的输出端的轴线与减速机构32输出端的轴线在同一直线上，便于手指舵机的布局、以及手掌内部其他舵机的布局。

请参阅图5至图8，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，螺母35的一侧固定有卡线夹38，卡线夹38包括底座381、与底座381固定连接的盖板382，底座381上开设有线槽。卡线夹38的作用在于固定牵引绳的端部，防止牵引绳受到拉扯时，牵引绳从螺母35上松脱。底座381和/或盖板382固定于卡线夹38上。可选地，螺母35上具有凹陷部3502，引线孔3501可开设于凹陷部3502处，凹陷部3502的设置使螺母35该处呈薄壁状。同时，卡线夹38固定于凹陷部3502的内壁，使其嵌设于螺母35中，如此，增设卡线夹38不会增加整体的体积，又能使牵引绳更稳定。

可选地，底座381和盖板382通过螺钉383连接或者过盈配合实现两者的相互固定。具体地，底座381于线槽的侧边设有至少一个凸起部3811，相应地，盖板382上设有与凸起部3811适配的凹槽部3820，使底座381和盖板382相互卡接，此时，盖板382的底壁与线槽中的牵引绳相抵接，再通过螺钉383拧紧盖板382和底座381，使盖板382、牵引绳和底座381相互压紧，增大牵引绳与盖板382、底座381的摩擦力，从而将牵引绳的一端固定于卡线夹38中，而牵引绳的另一端可穿过引线孔3501伸入手指中。

可选地，线槽呈弧形，使牵引绳也呈弧形弯曲设于线槽中，进一步增大其与盖板382和底座381的摩擦力。在其中一个实施例中，底座381上设置有圆形导向盘3812，上述凸起部3811的数量为两个，分别设于圆形导向盘3812的两侧，凸起部3811起到引导牵引绳24的作用，还与盖板382的凹槽部3820配合，凸起部3811和圆形导向盘3812共同形成弧形线槽，将牵引绳定位于弧形线槽中。

请参阅图5，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一驱动机构301还包括控制板37，控制板37上具有与其电连接的滑动变阻器371，滑动变阻器371的滑块372与螺母35固定连接。控制板37用于控制驱动件31的开关、监测螺母35的实时位置等。滑动变阻器371与控制板37电连接，螺母35带动滑动变阻器371的滑块372滑动时，滑动变阻器371的阻值发生变化，控制板37根据当前滑动变阻器371的阻值判断螺母35的位置，从而可以判断拇指驱动机构2a的弯曲状态。

请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一驱动机构301还包括舵机架36，舵机架36包括用于支撑转接机构33的第一支撑部361、以及用于支撑丝杠34的第二支撑部362，第一支撑部361和所述第二支撑部362固定连接，控制板37也固定于舵机架36上。舵机架36用于支撑驱动件31、转接机构33、丝杠34等。更具体地，第一支撑部361呈板状，转接机构33的输出端穿设于第一支撑部361，且第一支撑部361和转接机构33的输出端之间设有轴承，支撑转接机构33输出端的转动。第二支撑部362呈方形，第二支撑部362的两侧分别支撑丝杠34的两端，第二支撑部362与丝杠34的连接处均设有轴承。控制板37固定于第一支撑部361和/或第二支撑部362上。

请参阅图9及图10，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，该灵巧手还包括舵机安装板1，舵机安装板1固定于手掌外壳内。舵机安装板1包括第一承载板11和第二承载板12，第一承载板11和第二承载板12固定连接，第二承载板12上开设有用于与第一承载板11固定连接的安装孔120。第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304均安装在第一承载板11上，第一驱动机构301安装在第二承载板12上。第一承载板11呈L形，第一承载板11包括用于安装舵机架36的水平部111、以及与水平部111垂直连接的竖直部112，竖直部112靠近拇指驱动机构2a设置，可为手掌外壳的侧壁，拇指驱动机构2a与竖直部112连接。第一驱动机构301的舵机架36固定于舵机安装板1上，可选为通过螺钉、螺栓等紧固件固定于舵机安装板1上。更具体地，第一支撑部361的侧壁固定于舵机安装板1上，第二支撑部362横卧于舵机安装板1上，使丝杠34相对于驱动件31更靠近舵机安装板1，从而使螺母35和拇指驱动机构2a的位置更趋近于在同一平面。第二驱动机构302、第三驱动机构303、第四驱动机构304的安装结构与第一驱动机构301的安装结构相同，此处不再赘述。

请参阅图11至图13，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，排指驱动机构包括与手掌外壳连接的第一指节21、与第一指节21转动连接的第二指节22、用于驱动第二指节22转动的第一牵引绳24，第一指节21和第二指节22的转动轴上套设有第一扭簧26，第一扭簧26的两端分别卡设于第一指节21和第二指节22中，第一扭簧26的回复力方向与第二指节22的弯曲方向相反，第一牵引绳24为柔性绳，且第一牵引绳24的一端与第一驱动机构301连接，第一牵引绳24的另一端伸入第一指节21中并绕设于第二指节22的端部。第一指节21与竖直部112固定连接，第一牵引绳24靠近第一驱动机构301一端与对应的螺母35固定连接。例如，拇指驱动机构2a的第一牵引绳24靠近第一驱动机构301一端与第一驱动机构301的螺母35固定连接。第一驱动机构301工作时，拉动第一牵引绳24，第一牵引绳24拉动第二指节22，使第二指节22绕第一指节21转动，从而使第二指节22朝向掌心弯曲。第一扭簧26在初始状态时，第一指节21和第二指节22的长度方向在同一条直线上，手指为伸直状态；第一驱动机构301拉动第一牵引绳24时，第二指节22弯曲，第一扭簧26被压缩，使第二指节22平滑转动。同时第一牵引绳24为柔性绳，当用户不小心碰撞到手指时，第二指节22拉伸第一牵引绳24，也会带动第二指节22转动，缓冲手指对用户的冲击力，避免碰伤用户。该拇指驱动机构2a通过拉动第一牵引绳24即可使第二指节22弯曲，其结构简单，占用的体积很小。

可选地，拇指驱动机构2a、食指驱动机构2b、中指驱动机构2c、无名指驱动机构2d、小指驱动机构2e的结构相同，大小根据实际需求选定。

请参阅图11至图13，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，排指驱动机构还包括位于手指末端的第三指节23，第三指节23与第二指节22转动连接，且第二指节22和第三指节23的转动轴上套设有第二扭簧27，第二扭簧27的两端分别卡设于第二指节22和第三指节23中，第二扭簧27的回复力方向与第三指节23的弯曲方向相反，第二指节22中设有用于驱动第三指节23转动的第二牵引绳25，第二牵引绳25的一端绕设于第一指节21的端部，第二牵引绳25的另一端绕设于第三指节23的端部。在该实施例中，排指驱动机构包括第一指节21、第二指节22和第三指节23，与人的手指类似，具有三个指节，且第二指节22与第一指节21转动连接，第二指节22与第三指节23转动连接，使手指具有多个自由度，提高该手指的灵巧性。当第一牵引绳24受到驱动件的牵引时，带动第二指节22绕第一指节21转动，使第二指节22弯曲，同时，第二指节22的转动带动第三指节23转动，使第三指节23相对第一指节21弯曲，从而在第二牵引绳25的牵引下，第三指节23绕第二指节22转动，使第三指节23弯曲。如此，排指驱动机构通过牵引第一牵引绳24和第二牵引绳25，即可同时实现第二指节22和第三指节23的弯曲，各个指节内部的结构简单，生产成本较低。可选地，第二牵引绳25也为柔性绳，用户可以从外部转动第三指节23，以免用户在不小心碰撞到第三指节23时，手指误伤用户。

可选地，请参阅图21，竖直部112面向驱动机构总成一侧固定有绕线块4，第一牵引绳24的一端固定于螺母35的引线孔3501，第一牵引绳24的另一端抵接于绕线块4，且伸入第一指节21中，绕线块4的作用在于调节第一牵引绳24的出线方向，使第一牵引绳24能够伸入第一指节21中。绕线块4包括固定于竖直部112上的轴架41、以及与轴架41转动连接的绕线轴42，轴架41上开设有转轴孔410，绕线轴42穿设于转轴孔410中，第一牵引绳24抵接于绕线轴42的表面，第一牵引绳24在运动时，可在摩擦力的作用下使绕线轴42旋转，使第一牵引绳24的运动更平稳。

请参阅图14至图17，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第一指节21靠近第二指节22一端设有第一转轴213、以及分别连接于第一转轴213两端的第一止挡部214，第二指节22开设有供第一转轴213穿过的第一轴孔2250，第一止挡部214开设有用于卡接第一扭簧26其中一端的第一止挡槽2140，第二指节22开设有用于卡接第一扭簧26另一端的第二止挡槽220；第二牵引绳25的一端绕设于第一转轴213的外周。假设各个指节靠近掌心一端为首端，靠近指稍一端为尾端。第一指节21的首端与掌心连接，第一指节21的尾端设有第一转轴213，第一转轴213的长度方向与第一指节21的长度方向垂直，使第二指节22的转动方向与人手的指节类似。两个第一止挡部214分别设于第一转轴213的两端，且第二指节22的首端夹设于两个第一止挡部214之间，第一止挡部214可以防止第二指节22首端在第一转轴213上滑动，还可以遮挡第一指节21和第二指节22之间的转动配合结构，如第一转轴213、第一扭簧26等，保持手指外观面的整洁。更具体地，第一止挡槽2140与第一扭簧26端部的形状相适配，由于第一扭簧26套设于第一转轴213上，第一扭簧26的簧心与第一转轴213的轴心相重合，第一止挡槽2140对应的中心也与第一转轴213的轴心相重合，第一转轴213的端部连接于第一止挡槽2140的槽底壁。

在其中一个实施例中，请参阅图14及图15，第一转轴213上具有径向限位部2130，径向限位部2130的外周设有牵引绳轴套28，第二牵引绳25的一端绕设于牵引绳轴套28上，且第二牵引绳25的该端固定于牵引绳轴套28上。牵引绳轴套28的内壁与径向限位部2130的外壁相适配，径向限位部2130的作用在于使牵引绳轴套28固定于第一转轴213上，防止牵引绳轴套28在第二牵引绳25的拉扯下转动。更具体地，径向限位部2130为开设于第一转轴213上的缺口，使得第一转轴213与牵引绳轴套28配合的部分呈方形。在其他实施例中，径向限位部2130也可设置为键槽，通过设置于键槽中的键固定牵引绳轴套28。

可选地，请参阅图5，第一指节21包括左壳体211、及固定连接于左壳体211的右壳体212，左壳体211的端部设有第一轴段2111，右壳体212的端部具有第二轴段2121，所述第一轴段2111和所述第二轴段2121相互插接形成第一转轴213。左壳体211和右壳体212可通过螺钉等紧固件固定连接。两个第一止挡部214分别设于左壳体211和右壳体212。更具体地，第一轴段2111的端部开设有插孔21110，第二轴段2121的端部设有插入该插孔21110的凸起，使第一轴段2111和第二轴段2121相互插接。第二轴段2121的端部设有上述的径向限位部2130，当径向限位部2130为缺口时，牵引绳轴套28套设于第二轴段2121上时，牵引绳轴套28的一侧与缺口的侧壁相抵接，牵引绳轴套28的另一侧与第一轴段2111的端面相抵接，如此实现牵引绳轴套28的轴向定位，防止牵引绳轴套28在第一转轴213上滑动。

可选地，请参阅图14及图15，第一扭簧26的数量为两个，每个第一止挡部214上均开设有第一止挡槽2140，相应地，第二止挡槽220的数量也为两个，开设于第二指节22的两侧，一个第一止挡槽2140和一个第二止挡槽220共同形成一个容纳第一扭簧26的空间。两个第一扭簧26的设置使第二指节22的转动更平稳。

请参阅图14至图17，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第二指节22的内部具有第一轴套225，第一轴孔2250开设于第一轴套225，且第一牵引绳24的一端绕设于第一轴套225的外周。更具体地，第一轴套225套设于第一轴段2111或者第二轴段2121的外周，使第一指节21和第二指节22的转动更稳定，且为第一牵引绳24提供了固定位置。

可选地，请参阅图18，第一轴套225的一侧具有两个设置的夹线部226，两个夹线部226之间形成供第一牵引绳24通过的走线槽，第一牵引绳24的端部固定于线卡27中，且线卡27抵接于夹线部226的侧壁。更具体地，线卡27的宽度大于走线槽的宽度，使得从另一端拉扯第一牵引绳24时，线卡27抵接于夹线部226的侧壁，从而使第一牵引绳24的端部固定于第二指节22中。牵引线24运动时，也可带动第二指节22运动，从而驱动第二指节22旋转。可选地，线卡27255和卡线夹的结构相同。第一牵引绳24从第一轴套255至线卡27处呈S形，使第一牵引绳24该端的固定结构更稳固。

可选地，请参阅图16及图17，第二指节22靠近第一指节21端部的两侧均具有与第一止挡部214相适配的避让部。第二指节22首端两侧的避让部的作用在于与第一止挡部214相配合，从而使第二指节22指身的直径与第一指节21指身的直径保持一致，与人的手指更相似。更具体地，第二止挡槽220开设于避让部的底壁。第二指节22包括相互固定连接的第二左壳221和第二右壳222，第二左壳221和第二右壳222的首端分别设有一个避让部。第一轴套225可设于第二左壳221或者第二右壳222内。

请参阅图16及图17，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第二指节22靠近第三指节23一端设有第二转轴223、以及分别连接于第二转轴223两端的第二止挡部224，第三指节23开设有供第二转轴223穿过的第二轴孔2340，第二止挡部224开设有用于卡接第二扭簧27其中一端的第三止挡槽2240，第三指节23开设有用于卡接第二扭簧27另一端的第四止挡槽230。第二指节22的首端设有第一轴孔2250，与第一指节21转动连接，第二指节22的尾端设有与第三指节23转动连接的第二转轴223。两个第二止挡部224分别设于第二转轴223的两端，且第三指节23的首端夹设于两个第二止挡部224之间，第二止挡部224可以防止第三指节23首端在第二转轴223上滑动，还可以遮挡第二指节22和第三指节23之间的转动配合结构，保持手指外观面的整洁。更具体地，第二止挡槽220与第二扭簧27端部的形状相适配，由于第二扭簧27套设于第二转轴223上，第二扭簧27的簧心与第二转轴223的轴心相重合，第二止挡槽220对应的中心也与第二转轴223的轴心相重合，第二转轴223的端部连接于第二止挡槽220的槽底壁。

可选地，第二扭簧27的数量为两个，分别设于第二转轴223的两端，使第三指节23的转动更平稳。相应地，每个第二止挡部224上均设有一个第三止挡槽2240，第三指节23的两侧分别设有一个第四止挡槽230。

请参阅图16及图17，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第二指节22的尾端设有第二转轴223。第二左壳221的端部设有第三轴段2211，第二右壳222的端部具有第四轴段2221，第三轴段2211和第四轴段2221相互插接形成第二转轴223。第二左壳221和第二右壳222可通过螺钉等紧固件固定连接。两个第二止挡部224分别设于第二左壳221和第二右壳222。第三轴段2211和第四轴段2221的插接结构与第一轴段2111及第二轴段2121相同，此处不做赘述。

请参阅图19及图20，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第三指节23的内部具有第二轴套234，第二轴孔2340开设于第二轴套234，且第二牵引绳25的一端绕设于第二轴套234的外周。第二轴套234的设置使第二指节22和第三指节23的转动更稳定，且为第二牵引绳25提供了固定位置。可选地，第二牵引绳25两端的固定结构与第一牵引绳24远离第一驱动机构301一端的固定结构相同。

请参阅图19及图20，作为本实用新型提供的灵巧手的一种具体实施方式，第三指节23包括第三左壳231、第三右壳232、以及指尖盖233，第三左壳231、第三右壳232通过螺钉连接，指尖盖233设于手指的正面，其与第三左壳231和第三右壳232均固定连接。第三左壳231、第三右壳232的首端分别开设有第四止挡槽230。更具体地，第二轴套234设于第三左壳231或者第三右壳232内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.灵巧手，应用于机器人，其特征在于，包括：

手掌外壳；

拇指模块，与所述手掌外壳固定连接，所述拇指模块包括拇指驱动机构、以及用于驱动所述拇指驱动机构弯曲的第一驱动机构；

排指模块，与所述手掌外壳固定连接，所述排指模块包括至少两个排指驱动机构、以及用于驱动该至少两个排指驱动机构弯曲的驱动机构总成；

所述第一驱动机构及所述驱动机构总成均固定于所述手掌外壳的内部。

2.如权利要求1所述的灵巧手，其特征在于：所述排指驱动机构的数量为三个，所述驱动机构总成包括分别用于驱动三个所述排指驱动机构的第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构。

3.如权利要求1所述的灵巧手，其特征在于：所述排指驱动机构的数量为四个，所述驱动机构总成包括分别用于同时驱动两个所述排指驱动机构的第四驱动机构、以及用于分别驱动剩余两个所述排指驱动机构的第二驱动机构和第三驱动机构。

4.如权利要求2或3所述的灵巧手，其特征在于：所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构自食指至小指依次排列，且所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的长度方向与四指的长度方向相同，所述第一驱动机构靠近手臂设置，且所述第一驱动机构的长度方向与拇指的长度方向相同。

5.如权利要求2或3所述的灵巧手，其特征在于：所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的结构相同，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构的结构镜像设置。

6.如权利要求2或3所述的灵巧手，其特征在于：所述第一驱动机构、所述第二驱动机构、所述第三驱动机构、所述第四驱动机构的结构相同。

7.如权利要求1所述的灵巧手，其特征在于：所述第一驱动机构包括驱动件、与所述驱动件的输出端连接的丝杠、以及与所述丝杠螺纹连接的螺母，所述拇指驱动机构与所述螺母固定连接，所述螺母上开设有至少一个引线孔。

8.如权利要求7所述的灵巧手，其特征在于：所述第一驱动机构还包括设于所述驱动件和所述丝杠之间的转接机构，所述转接机构包括与所述驱动件的输出轴固定连接的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述丝杠与所述从动齿轮固定连接，且所述驱动件和所述丝杠设于所述转接机构的同一侧。

9.如权利要求1所述的灵巧手，其特征在于：所述排指驱动机构包括与所述手掌外壳连接的第一指节、与所述第一指节转动连接的第二指节、用于驱动所述第二指节转动的第一牵引绳，所述第一指节和所述第二指节的转动轴上套设有第一扭簧，所述第一扭簧的两端分别卡设于第一指节和第二指节中，所述第一扭簧的回复力方向与所述第二指节的弯曲方向相反，所述第一牵引绳为柔性绳，且所述第一牵引绳的一端与所述第一驱动机构连接，所述第一牵引绳的另一端伸入所述第一指节中并绕设于所述第二指节端部。

10.如权利要求9所述的灵巧手，其特征在于：所述排指驱动机构还包括位于手指末端的第三指节，所述第三指节与所述第二指节转动连接，且所述第二指节和所述第三指节的转动轴上套设有第二扭簧，所述第二扭簧的两端分别卡设于第二指节和第三指节中，所述第二扭簧的回复力方向与所述第三指节的弯曲方向相反，所述第二指节中设有用于驱动所述第三指节转动的第二牵引绳，所述第二牵引绳的一端绕设于所述第一指节的端部，所述第二牵引绳的另一端绕设于所述第三指节的端部。