CN210650712U - 双指同步驱动式机器人手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双指同步驱动式机器人手，包括手掌底板、钢丝绳、驱动电机、第一复位弹簧、第二复位弹簧、并列设置的第一手指和第二手指以及分列所述第一手指和第二手指两侧的第一连动杆和第二连动杆，驱动电机拉动钢丝绳同步拉动第一手指和第二手指弯曲。本实用新型结构稳定性好，成本低。

Description

双指同步驱动式机器人手

技术领域

本实用新型涉及一种机器人手，具体涉及一种双指同步驱动式机器人手。

背景技术

机器人手指的驱动方式中，用电机驱动钢丝绳4拉动手指弯曲，再由弹簧复位是一种常见方式，通常釆取如图1、图2和图3所示的结构。当需要弯曲手指时，如图3所示，电机拉动钢丝绳4，从而拉动拉杆向下运动，带动手指第一节5绕手指第一关节3向下转动，同时，随着手指第二节7向下转动，由连动杆8顶住手指第二节7的后部，迫使手指第二节7头部绕手指第二关节6向下弯曲更大的角度，最终手指第一节5完全向下，而手指第二节7头部向后方，完成手指弯曲的动作；当手指复位平伸时，如图2所示，电机反转放松钢丝绳4，在复位弹簧2的作用下，手指第一节5绕手指第一关节3向上抬起，同时带动手指第二节7向上运动，此时连动杆8拉动手指第二节7的后部，使其头部向上转动更大角度，最终手指第一节5回到平伸位，手指第二节7也同时回到平伸位。这种结构由一台电机拉动一根钢丝绳4以拉动一根手指弯曲，导致每根手指都需要不同的电机驱动，成本高昂；另外，由于机器人手指都比较纤细，结构不稳定，易出故障，尤其是图2和图3中的连动杆8，采用短杆螺丝侧边安装，稳定性很差，极易松动滑脱。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种结构稳定性好，成本低的双指同步驱动式机器人手。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种双指同步驱动式机器人手，包括手掌底板、钢丝绳、驱动电机、第一复位弹簧、第二复位弹簧、并列设置的第一手指和第二手指以及分列所述第一手指和第二手指两侧的第一连动杆和第二连动杆；

所述第一手指包括指支撑座A、第一指节A和第二指节A，所述指支撑座A固定于所述手掌底板前端，所述第一指节A的一端与所述指支撑座A可转动地连接，所述第一指节A的另一端与第二指节A的一端可转动地连接，所述第二指节A的另一端为自由端；

所述第二手指包括指支撑座B、第一指节B和第二指节B，所述指支撑座B固定于所述手掌底板前端，所述第一指节B的一端与所述指支撑座B可转动地连接，所述第一指节B的另一端与第二指节B的一端可转动地连接，所述第二指节B的另一端为自由端；

所述第一指节A与所述第一指节B通过横拉杆连接，所述钢丝绳的一端固定于所述横拉杆上，所述钢丝绳的另一端经过所述手掌底板底部后连接所述驱动电机；

所述第一连动杆的一端与所述第二指节A远离自由端的一端可转动地连接，所述第二连动杆的一端与所述第二指节B远离自由端的一端可转动地连接；

所述手掌底板的前端底部对应所述指支撑座A固定有杆座A，所述第一连动杆靠近所述手掌底板的一端与所述杆座A可转动地连接，所述手掌底板的前端底部对应所述指支撑座B固定有杆座B，所述第二连动杆靠近所述手掌底板的一端与所述杆座B可转动地连接；

所述第一复位弹簧的一端固定于所述第一指节A靠近所述指支撑座A的一端，另一端固定于所述手掌底板的顶部；

所述第二复位弹簧的一端固定于所述第一指节B靠近所述指支撑座B的一端，另一端固定于所述手掌底板的顶部。

进一步地，所述指支撑座A连接所述第一指节A的一端开设有缺口A，所述第一指节A远离第二指节A的一端位于所述缺口A内，所述指支撑座B连接所述第一指节B的一端开设有缺口B，所述第一指节B远离第二指节B的一端位于所述缺口B内；

横向穿过所述指支撑座A、第一指节A、指支撑座B和第一指节B设有长杆螺丝A，所述长杆螺丝A的螺纹端横向经过所述缺口A和缺口B后与所述指支撑座B螺纹连接，所述长杆螺丝A与所述第一指节A和第一指节B均作转动配合。

进一步地，所述第二指节A远离自由端的一端开设有缺口C，所述第一指节A远离指支撑座A的一端位于所述缺口C内，所述第二指节B远离自由端的一端开设有缺口D，所述第一指节B远离指支撑座B的一端位于所述缺口D内；

横向穿过所述第二指节A、第一指节A、第二指节B和第一指节B设有长杆螺丝B，所述长杆螺丝B的螺纹端横向经过所述缺口C和缺口D后与所述第二指节B螺纹连接，所述长杆螺丝B与所述第一指节A和第一指节B均作转动配合。

进一步地，横向穿过所述第一连动杆、第二指节A、第二指节B和第二连动杆设有长杆螺丝C，所述长杆螺丝C的螺纹端横向经过所述缺口C和缺口D以及横跨所述第一指节A和第一指节B后与所述第二连动杆螺纹连接，所述长杆螺丝C与所述第二指节A和第二指节B均作转动配合。

进一步地，所述第一指节A上对应所述长杆螺丝C横跨的位置开设有凹槽A，所述长杆螺丝C横跨所述第一指节A的位置位于所述凹槽A内；

所述第一指节B上对应所述长杆螺丝C横跨的位置开设有凹槽B，所述长杆螺丝C横跨所述第一指节B的位置位于所述凹槽B内。

进一步地，所述横拉杆为长杆螺丝D，所述长杆螺丝D依次穿过所述第一指节A和第一指节B后与所述第一指节B螺纹连接。

进一步地，所述手掌底板的顶部对应所述第一复位弹簧固定有第一连接柱，所述第一复位弹簧远离所述第一指节A的一端固定于所述第一连接柱上；

所述手掌底板的顶部对应所述第二复位弹簧固定有第二连接柱，所述第二复位弹簧远离所述第一指节B的一端固定于所述第二连接柱上。

进一步地，所述第一连动杆靠近所述手掌底板的一端通过转轴A与所述杆座A可转动地连接，所述第二连动杆靠近所述手掌底板的一端通过转轴B与所述杆座B可转动地连接

本实用新型的有益效果体现在：

1.由一台驱动电机拉动钢丝绳以拉动横拉杆向下运动，从而同步第一手指和第二手指完成弯曲动作，并由第一复位弹簧和第二复位弹簧同步带动第一手指和第二手指完成复位平伸动作，节省成本，操控简单，利于手指快速曲伸。

2.由长杆螺丝A、长杆螺丝B、长杆螺丝C和长杆螺丝D构成的手指关节及支撑结构，结构受力均匀，不易松脱，易加工，易安装。

3.双手指结构从外观上看，仍然是二个手指，符合人类的审美习惯

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为现有机器人手局部俯视图；

图2为现有机器人手平伸状态右视图；

图3为现有机器人手弯曲状态右视图；

图4为本实用新型实施例中机器人手局部俯视图；

图5为图4的仰视图；

图6为本实用新型实施例中机器人手平伸状态右视图；

图7为本实用新型实施例中机器人手弯曲状态右视图；

附图中，1-手掌底板，2-复位弹簧，3-手指第一关节，4-钢丝绳，5-手指第一节，6-手指第二关节，7-手指第二节，8-连动杆，9-第一复位弹簧，10-第一连接柱，11-指支撑座A，12-缺口A，13-长杆螺丝A，14-第一连动杆，15-第一指节A，16-长杆螺丝D，17-长杆螺丝C，18-长杆螺丝B，19-缺口C，20-第二指节A，21-第二指节B，22-缺口D，24-第一指节B，25-第二连动杆，26-缺口B，27-指支撑座B，28-第二复位弹簧，29-第二连接柱，30-转轴B，31-杆座B，32-转轴A，33-杆座A。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

参见图4-图7，一种双指同步驱动式机器人手，包括手掌底板1、钢丝绳4、驱动电机、第一复位弹簧9、第二复位弹簧28、并列设置的第一手指和第二手指以及分列第一手指和第二手指两侧的第一连动杆14和第二连动杆25；

第一手指包括指支撑座A11、第一指节A15和第二指节A20，指支撑座A11固定于手掌底板1前端，第一指节A15的一端与指支撑座A11可转动地连接，第一指节A15的另一端与第二指节A20的一端可转动地连接，第二指节A20的另一端为自由端；

第二手指包括指支撑座B27、第一指节B24和第二指节B21，指支撑座B27固定于手掌底板1前端，第一指节B24的一端与指支撑座B27可转动地连接，第一指节B24的另一端与第二指节B21的一端可转动地连接，第二指节B21的另一端为自由端；

第一指节A15与第一指节B24通过横拉杆连接，钢丝绳4的一端固定于横拉杆上，钢丝绳4的另一端经过手掌底板1底部后连接驱动电机；

第一连动杆14的一端与第二指节A20远离自由端的一端可转动地连接，第二连动杆25的一端与第二指节B21远离自由端的一端可转动地连接；

手掌底板1的前端底部对应指支撑座A11固定有杆座A33，第一连动杆14靠近手掌底板1的一端与杆座A33可转动地连接，手掌底板1的前端底部对应指支撑座B27固定有杆座B31，第二连动杆25靠近手掌底板1的一端与杆座B31可转动地连接；

第一复位弹簧9的一端固定于第一指节A15靠近指支撑座A11的一端，另一端固定于手掌底板1的顶部；

第二复位弹簧28的一端固定于第一指节B24靠近指支撑座B27的一端，另一端固定于手掌底板1的顶部。

指支撑座A11连接第一指节A15的一端开设有缺口A12，第一指节A15远离第二指节A20的一端位于缺口A12内，指支撑座B27连接第一指节B24的一端开设有缺口B26，第一指节B24远离第二指节B21的一端位于缺口B26内；横向穿过指支撑座A11、第一指节A15、指支撑座B27和第一指节B24设有长杆螺丝A13，长杆螺丝A13的螺纹端横向经过缺口A12和缺口B26后与指支撑座B27螺纹连接，长杆螺丝A13与第一指节A15和第一指节B24均作转动配合。

第二指节A20远离自由端的一端开设有缺口C19，第一指节A15远离指支撑座A11的一端位于缺口C19内，第二指节B21远离自由端的一端开设有缺口D22，第一指节B24远离指支撑座B27的一端位于缺口D22内；横向穿过第二指节A20、第一指节A15、第二指节B21和第一指节B24设有长杆螺丝B18，长杆螺丝B18的螺纹端横向经过缺口C19和缺口D22后与第二指节B21螺纹连接，长杆螺丝B18与第一指节A15和第一指节B24均作转动配合。

横向穿过第一连动杆14、第二指节A20、第二指节B21和第二连动杆25设有长杆螺丝C17，长杆螺丝C17的螺纹端横向经过缺口C19和缺口D22以及横跨第一指节A15和第一指节B24后与第二连动杆25螺纹连接，长杆螺丝C17与第二指节A20和第二指节B21均作转动配合。

第一指节A15上对应长杆螺丝C17横跨的位置开设有凹槽A，长杆螺丝C17横跨第一指节A15的位置位于凹槽A内；第一指节B24上对应长杆螺丝C17横跨的位置开设有凹槽B，长杆螺丝C17横跨第一指节B24的位置位于凹槽B内。利用长杆螺丝C17在第二指节A20和第二指节B21处于平伸状态时落入凹槽A和凹槽B内，确保第一手指和第二手指能够完全平伸。

横拉杆为长杆螺丝D16，长杆螺丝D16依次穿过第一指节A15和第一指节B24后与第一指节B24螺纹连接。

手掌底板1的顶部对应第一复位弹簧9固定有第一连接柱10，第一复位弹簧9远离第一指节A15的一端固定于第一连接柱10上；手掌底板1的顶部对应第二复位弹簧28固定有第二连接柱29，第二复位弹簧28远离第一指节B24的一端固定于第二连接柱29上。

第一连动杆14靠近手掌底板1的一端通过转轴A32与杆座A33可转动地连接，第二连动杆25靠近手掌底板1的一端通过转轴B30与杆座B31可转动地连接。

工作方式：

手指弯曲时，参见图7，驱动电机拉动钢丝绳4以拉动长杆螺丝D16向下运动，从而同步带动第一指节A15和第一指节B24以长杆螺丝A13为轴向下旋转，第二指节A20和第二指节B21由长杆螺丝B18带动随第一指节A15和第一指节B24的向下旋转而同步向下运动，同时，随着第二指节A20和第二指节B21的同步向下运动，由连接第一连动杆14和第二连动杆25的长杆螺丝C17顶住第二指节A20和第二指节B21的后部，迫使第二指节A20和第二指节B21的头部以长杆螺丝B18为轴同步向下弯曲更大的角度，最终第一指节A15和第一指节B24完全向下，而第二指节A20和第二指节B21的头部向后方，完成第一手指和第二手指的同步弯曲动作；

当手指复位平伸时，参见图6，驱动电机反转放松钢丝绳4，在第一复位弹簧9和第二复位弹簧28的作用下，第一指节A15和第一指节B24以长杆螺丝A13为轴同步向上抬起，同时带动第二指节A20和第二指节B21同步向上运动，此时由连接第一连动杆14和第二连动杆25的长杆螺丝C17同步拉动第二指节A20和第二指节B21的后部，使二者头部以长杆螺丝B18为轴同步向上转动更大角度，最终第一指节A15和第一指节B24同步回到平伸位，第二指节A20和第二指节B21也同步回到平伸位，完成第一手指和第二手指的同步平伸复位动作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种双指同步驱动式机器人手，其特征在于：包括手掌底板(1)、钢丝绳(4)、驱动电机、第一复位弹簧(9)、第二复位弹簧(28)、并列设置的第一手指和第二手指以及分列所述第一手指和第二手指两侧的第一连动杆(14)和第二连动杆(25)；

所述第一手指包括指支撑座A(11)、第一指节A(15)和第二指节A(20)，所述指支撑座A(11)固定于所述手掌底板(1)前端，所述第一指节A(15)的一端与所述指支撑座A(11)可转动地连接，所述第一指节A(15)的另一端与第二指节A(20)的一端可转动地连接，所述第二指节A(20)的另一端为自由端；

所述第二手指包括指支撑座B(27)、第一指节B(24)和第二指节B(21)，所述指支撑座B(27)固定于所述手掌底板(1)前端，所述第一指节B(24)的一端与所述指支撑座B(27)可转动地连接，所述第一指节B(24)的另一端与第二指节B(21)的一端可转动地连接，所述第二指节B(21)的另一端为自由端；

所述第一指节A(15)与所述第一指节B(24)通过横拉杆连接，所述钢丝绳(4)的一端固定于所述横拉杆上，所述钢丝绳(4)的另一端经过所述手掌底板(1)底部后连接所述驱动电机；

所述第一连动杆(14)的一端与所述第二指节A(20)远离自由端的一端可转动地连接，所述第二连动杆(25)的一端与所述第二指节B(21)远离自由端的一端可转动地连接；

所述手掌底板(1)的前端底部对应所述指支撑座A(11)固定有杆座A(33)，所述第一连动杆(14)靠近所述手掌底板(1)的一端与所述杆座A(33)可转动地连接，所述手掌底板(1)的前端底部对应所述指支撑座B(27)固定有杆座B(31)，所述第二连动杆(25)靠近所述手掌底板(1)的一端与所述杆座B(31)可转动地连接；

所述第一复位弹簧(9)的一端固定于所述第一指节A(15)靠近所述指支撑座A(11)的一端，另一端固定于所述手掌底板(1)的顶部；

所述第二复位弹簧(28)的一端固定于所述第一指节B(24)靠近所述指支撑座B(27)的一端，另一端固定于所述手掌底板(1)的顶部。

2.根据权利要求1所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

所述指支撑座A(11)连接所述第一指节A(15)的一端开设有缺口A(12)，所述第一指节A(15)远离第二指节A(20)的一端位于所述缺口A(12)内，所述指支撑座B(27)连接所述第一指节B(24)的一端开设有缺口B(26)，所述第一指节B(24)远离第二指节B(21)的一端位于所述缺口B(26)内；

横向穿过所述指支撑座A(11)、第一指节A(15)、指支撑座B(27)和第一指节B(24)设有长杆螺丝A(13)，所述长杆螺丝A(13)的螺纹端横向经过所述缺口A(12)和缺口B(26)后与所述指支撑座B(27)螺纹连接，所述长杆螺丝A(13)与所述第一指节A(15)和第一指节B(24)均作转动配合。

3.根据权利要求1所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

所述第二指节A(20)远离自由端的一端开设有缺口C(19)，所述第一指节A(15)远离指支撑座A(11)的一端位于所述缺口C(19)内，所述第二指节B(21)远离自由端的一端开设有缺口D(22)，所述第一指节B(24)远离指支撑座B(27)的一端位于所述缺口D(22)内；

横向穿过所述第二指节A(20)、第一指节A(15)、第二指节B(21)和第一指节B(24)设有长杆螺丝B(18)，所述长杆螺丝B(18)的螺纹端横向经过所述缺口C(19)和缺口D(22)后与所述第二指节B(21)螺纹连接，所述长杆螺丝B(18)与所述第一指节A(15)和第一指节B(24)均作转动配合。

4.根据权利要求3所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

横向穿过所述第一连动杆(14)、第二指节A(20)、第二指节B(21)和第二连动杆(25)设有长杆螺丝C(17)，所述长杆螺丝C(17)的螺纹端横向经过所述缺口C(19)和缺口D(22)以及横跨所述第一指节A(15)和第一指节B(24)后与所述第二连动杆(25)螺纹连接，所述长杆螺丝C(17)与所述第二指节A(20)和第二指节B(21)均作转动配合。

5.根据权利要求4所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

所述第一指节A(15)上对应所述长杆螺丝C(17)横跨的位置开设有凹槽A，所述长杆螺丝C(17)横跨所述第一指节A(15)的位置位于所述凹槽A内；

所述第一指节B(24)上对应所述长杆螺丝C(17)横跨的位置开设有凹槽B，所述长杆螺丝C(17)横跨所述第一指节B(24)的位置位于所述凹槽B内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：所述横拉杆为长杆螺丝D(16)，所述长杆螺丝D(16)依次穿过所述第一指节A(15)和第一指节B(24)后与所述第一指节B(24)螺纹连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

所述手掌底板(1)的顶部对应所述第一复位弹簧(9)固定有第一连接柱(10)，所述第一复位弹簧(9)远离所述第一指节A(15)的一端固定于所述第一连接柱(10)上；

所述手掌底板(1)的顶部对应所述第二复位弹簧(28)固定有第二连接柱(29)，所述第二复位弹簧(28)远离所述第一指节B(24)的一端固定于所述第二连接柱(29)上。

8.根据权利要求1-5任一项所述的双指同步驱动式机器人手，其特征在于：

所述第一连动杆(14)靠近所述手掌底板(1)的一端通过转轴A(32)与所述杆座A(33)可转动地连接，所述第二连动杆(25)靠近所述手掌底板(1)的一端通过转轴B(30)与所述杆座B(31)可转动地连接。

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