CN212825439U - 一种仿生手指关节旋转结构、仿生手及仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种仿生手指关节旋转结构、仿生手及仿生机器人，该仿生手指关节旋转结构包括：底板；工字型旋转台；旋转轴，转动安装于所述工字型旋转台一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与底板固定连接；驱动轴，固定安装于所述工字型旋转台另一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与手指组件固定连接；驱动组件，平行安装于所述底板上，且所述驱动组件的输出端与驱动轴相连接；其中，驱动组件驱动驱动轴沿着底板进行直线往复运动，以带动工字型旋转台绕着旋转轴进行转动，促使与其连接的手指组件做靠近或远离手掌的运动，本方案采用旋转台、驱动轴与旋转轴之间的配合实现手指组件的旋转。

Description

一种仿生手指关节旋转结构、仿生手及仿生机器人

技术领域

本实用新型涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种仿生手指关节旋转结构、仿生手及仿生机器人。

背景技术

随着国力的增强和世界竞争力的不断增大，智能机器人的发展也越来越受到国家的重视，特别是机械手领域的发展更为突出，机械手不仅应用于传统制造业如采矿，冶金，石油，化学，船舶等领域，同时也已开始扩大到核能，航空，航天，医药，生化等高科技领域以及家庭清洁，医疗康复等服务业领域中。

现有技术中的仿生手指关节旋转大多数是通过锥齿轮啮合的方式来实现的，但是，随着锥齿轮啮合部位长期摩擦，将会导致锥齿轮啮合部位出现磨损，从而导致锥齿轮啮合精度极度下降，最终影响手指组件的旋转效果。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种仿生手指关节旋转结构、仿生手及仿生机器人，以解决现有技术中由于锥齿轮啮合部位磨损，导致锥齿轮啮合精度极度下降，最终影响手指组件的旋转效果。

(一)技术方案

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种仿生手指关节旋转结构，包括：

底板；

工字型旋转台；

旋转轴，转动安装于所述工字型旋转台一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与底板固定连接；

驱动轴，固定安装于所述工字型旋转台另一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与手指组件固定连接；

驱动组件，平行安装于所述底板上，且所述驱动组件的输出端与驱动轴相连接；

其中，驱动组件驱动驱动轴沿着底板进行直线往复运动，以带动工字型旋转台绕着旋转轴进行转动，促使与其连接的手指组件做靠近或远离手掌的运动。

可选的，所述工字型旋转台与所述驱动轴配合的一侧还设有限位槽。

可选的，所述底板上设有第一凸耳，所述驱动组件远离输出端的一侧设有第二凸耳，所述第一凸耳与第二凸耳之间通过连接穿轴相连接。

可选的，所述连接穿轴延伸出第一凸耳的部分通过固定结构与第一凸耳相连接。

可选的，所述固定结构包括：设置于所述连接穿轴一端的环槽和安装于所述环槽内的卡合件，以及设置于所述连接穿轴另一端的限位环。

可选的，所述卡合件设置为与环槽相配合的C形卡簧。

可选的，所述驱动轴延伸出安装孔位的其中一个部分设有限位环，另一个部分设有用于与手指组件固定连接的紧固件。

可选的，所述旋转轴的高度大于所述工字型旋转台的高度。

为实现上述目的，本实用新型第二方面提供了一种仿生手，包括：如前述任一项中所述的仿生手指关节旋转结构。

为实现上述目的，本实用新型第三方面提供了一种仿生机器人，包括：如前述中所述的仿生手。

(二)有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种仿生手指关节旋转结构，包括：底板；工字型旋转台；旋转轴，转动安装于所述工字型旋转台一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与底板固定连接；驱动轴，固定安装于所述工字型旋转台另一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与手指组件固定连接；驱动组件，平行安装于所述底板上，且所述驱动组件的输出端与驱动轴相连接；其中，驱动组件驱动驱动轴沿着底板进行直线往复运动，以带动工字型旋转台绕着旋转轴进行转动，促使与其连接的手指组件做靠近或远离手掌的运动，本方案采用旋转台、驱动轴与旋转轴之间的配合实现手指组件的旋转，从而有效避免出现现有技术中锥齿轮啮合部位出现磨损的情况，保证手指组件的旋转效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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，其中：

图1是本实用新型一个方向的结构示意图；

图2是本实用新型另一个方向的结构示意图；

图3是本实用新型中工字型旋转台的结构示意图；

图4是图2中A位置的局部放大图；

图5是本实用新型中连接穿轴的结构示意图；

图6是本实用新型中驱动轴的结构示意图；

图7是本实用新型中仿生手的结构示意图。

图中：1、底板；2、工字型旋转台；3、旋转轴；4、驱动轴；5、手指组件；6、驱动组件；7、第一凸耳；8、第二凸耳；9、连接穿轴；10、环槽；11、卡合件；12、限位环；13、紧固件；14、限位槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1-图7所示，本申请第一方面公开了一种仿生手指关节旋转结构，包括：

底板1；

工字型旋转台2；其中工字型旋转台2的两侧设有用于安装转轴的安装孔位；

旋转轴3，转动安装于工字型旋转台2一侧的安装孔位内，且延伸出安装孔位的部分与底板1固定连接；为了避免工字型旋转台2从旋转轴3上脱落，优选的旋转轴3的高度大于工字型旋转台2的高度；

或者另一端延伸出安装孔位的部分亦可以通过紧固件13进行限位，紧固件13优选螺母，使用时，工字型旋转台2将绕着旋转轴3进行转动。

驱动轴4，固定安装于工字型旋转台2另一侧的安装孔位内，且延伸出安装孔位的部分与手指组件5固定连接；

驱动组件6，平行安装于底板1上，且驱动组件6的输出端与驱动轴4相连接；驱动组件6可以选用电动推杆和直线气缸，或者其他可以带动驱动轴4直线运动的结构均适用于本方案；

其中，驱动组件6驱动驱动轴4沿着底板1进行直线往复运动，以带动工字型旋转台2绕着旋转轴3进行转动，促使与其连接的手指组件5做靠近或远离手掌的运动；具体的，当需要大拇指组件向靠近手掌的方向运动时，首先利用驱动组件6拉动驱动轴4向靠近驱动组件6的方向做直线运动，由于驱动轴4与工字型旋转台2固定连接，且工字型旋转台2的另一侧与旋转轴3转动连接，所以此时工字型旋转台2将绕着旋转轴3向靠近手掌的方向转动，由于大拇指组件与工字型旋转台2相连接，从而最终实现带动大拇指组件同步进行向靠近手掌的方向运动；

同理的，当需要大拇指组件向远离手掌的方向运动时，首先利用驱动组件6推动驱动轴4向靠近驱动组件6的方向做直线运动，由于驱动轴4与工字型旋转台2固定连接，且工字型旋转台2的另一侧与旋转轴3转动连接，所以此时工字型旋转台2将绕着旋转轴3向远离手掌的方向转动，由于大拇指组件与工字型旋转台2相连接，从而最终实现带动大拇指组件同步进行向远离手掌的方向运动；本方案采用旋转台、驱动轴4与旋转轴3之间配合的方案替代现有技术中锥齿轮啮合的方案，来实现手指组件5的旋转，从而保证手指组件5的旋转效果。

根据本实用新型的一个实施例，为了将手指组件5稳定安装于工字型旋转台2，如图3所示，工字型旋转台2与驱动轴4配合的一侧还设有限位槽14，优选的，限位槽14的形状与手指组件5的安装底座形状相适配，使用时，将手指组件5的安装底座安装于限位槽14内，并通过紧固件13与驱动轴4固定连接。

根据本实用新型的一个实施例，为了提高驱动组件6的维修性能，驱动组件6与底板1之间采用可拆卸方式进行连接，如图2和图3所示，底板1上设有第一凸耳7，驱动组件6远离输出端的一侧设有第二凸耳8，第一凸耳7与第二凸耳8之间通过连接穿轴9相连接，驱动组件6与底板1装配时，只需通过连接穿轴9依次穿过第一凸耳7和第二凸耳8即可。

根据本实用新型的一个实施例，为了保证驱动组件6与底板1之间连接的稳定性，连接穿轴9延伸出第一凸耳7的部分通过固定结构与第一凸耳7相连接。

优选的，固定结构包括：设置于连接穿轴9一端的环槽10和安装于环槽10内的卡合件11，以及设置于连接穿轴9另一端的限位环12。优选的，卡合件11设置为与环槽10相配合的C形卡簧；当然卡合件11和固定结构不仅限于上述结构，只要可以实现卡合环槽10的结构以及实现将连接穿轴9固定的结构均适用于本方案，故不在此进行一一列举。

根据本实用新型的一个实施例，为了实现驱动轴4稳定固定于工字型旋转台2上，驱动轴4延伸出安装孔位的其中一个部分设有限位环12，另一个部分设有用于与手指组件5固定连接的紧固件13，优选的，紧固件13选用螺母；使用时，带有限位环12的一端从下至上插入工字型旋转台2内，此时，限位环12遗留于安装孔位的外面实现限位，驱动轴4的另一端穿过安装孔位后，延伸至外侧的部分安装有手指组件5，最后利用螺母实现手指组件5、工字型旋转台2、驱动轴4三者的固定连接；当然驱动轴4两端的限位结构不仅限于上述列举的配合方式，或者可以选用在驱动轴4两端设有螺母的方式，只要可以实现限位的结构均适用于本方案。

根据本实用新型的一个实施例，为了便于工字型旋转台2围绕旋转轴3，旋转轴3的两端与安装孔位接触的位置均设有轴承。

如图7所示，本申请第二方面公开了一种仿生手，包括：如前述任一项中的仿生手指关节旋转结构。

本申请第三方面公开了一种仿生机器人，包括：如前述中的仿生手。

具体工作过程如下：

当需要大拇指组件向靠近手掌的方向运动时，首先利用驱动组件6拉动驱动轴4向靠近驱动组件6的方向做直线运动，由于驱动轴4与工字型旋转台2固定连接，且工字型旋转台2的另一侧与旋转轴3转动连接，所以此时工字型旋转台2将绕着旋转轴3向靠近手掌的方向转动，由于大拇指组件与工字型旋转台2相连接，从而最终实现带动大拇指组件同步进行向靠近手掌的方向运动；

同理的，当需要大拇指组件向远离手掌的方向运动时，首先利用驱动组件6推动驱动轴4向靠近驱动组件6的方向做直线运动，由于驱动轴4与工字型旋转台2固定连接，且工字型旋转台2的另一侧与旋转轴3转动连接，所以此时工字型旋转台2将绕着旋转轴3向远离手掌的方向转动，由于大拇指组件与工字型旋转台2相连接，从而最终实现带动大拇指组件同步进行向远离手掌的方向运动；本方案采用旋转台、驱动轴4与旋转轴3之间配合的方案替代现有技术中锥齿轮啮合的方案，来实现手指组件5的旋转，从而保证手指组件5的旋转效果。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，若干个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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重要性；词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何方向。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿生手指关节旋转结构，其特征在于，包括：

底板(1)；

工字型旋转台(2)；

旋转轴(3)，转动安装于所述工字型旋转台(2)一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与底板(1)固定连接；

驱动轴(4)，固定安装于所述工字型旋转台(2)另一侧的安装孔位内，且延伸出所述安装孔位的部分与手指组件(5)固定连接；

驱动组件(6)，平行安装于所述底板(1)上，且所述驱动组件(6)的输出端与驱动轴(4)相连接；

其中，驱动组件(6)驱动驱动轴(4)沿着底板(1)进行直线往复运动，以带动工字型旋转台(2)绕着旋转轴(3)进行转动，促使与其连接的手指组件(5)做靠近或远离手掌的运动。

2.根据权利要求1所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述工字型旋转台(2)与所述驱动轴(4)配合的一侧还设有限位槽(14)。

3.根据权利要求1所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述底板(1)上设有第一凸耳(7)，所述驱动组件(6)远离输出端的一侧设有第二凸耳(8)，所述第一凸耳(7)与第二凸耳(8)之间通过连接穿轴(9)相连接。

4.根据权利要求3所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述连接穿轴(9)延伸出第一凸耳(7)的部分通过固定结构与第一凸耳(7)相连接。

5.根据权利要求4所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述固定结构包括：设置于所述连接穿轴(9)一端的环槽(10)和安装于所述环槽(10)内的卡合件(11)，以及设置于所述连接穿轴(9)另一端的限位环(12)。

6.根据权利要求5所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述卡合件(11)设置为与环槽(10)相配合的C形卡簧。

7.根据权利要求1所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述驱动轴(4)延伸出安装孔位的其中一个部分设有限位环(12)，另一个部分设有用于与手指组件(5)固定连接的紧固件(13)。

8.根据权利要求1所述的仿生手指关节旋转结构，其特征在于，所述旋转轴(3)的高度大于所述工字型旋转台(2)的高度。

9.一种仿生手，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项中所述的仿生手指关节旋转结构。

10.一种仿生机器人，其特征在于，包括：如权利要求9中所述的仿生手。

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