CN216266027U - 绳式驱动仿人形机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了绳式驱动仿人形机械手，其应用在机器人的机械臂上，该绳式驱动仿人形机械手包括前臂组件和设于前臂组件上的手掌组件，手掌组件包括手掌和铰接在手掌上的多个可曲伸的手指，多个手指曲伸时使手掌组件可取放物件。其通过可曲伸的手指与手掌配合模拟人体抓取物件，提高机械手操作的自由度与灵活度，使机械手可适应更多的使用场合。

Description

绳式驱动仿人形机械手

【技术领域】

本申请涉及机械臂技术领域，尤其涉及绳式驱动仿人形机械手。

【背景技术】

机械臂作为替代人工操作的设备，被广泛应用。现有的应用在服务业行业的服务类机械臂，存在转动自动度少，操作灵活度不高的问题，导致机械臂可使用的场合有限。

【实用新型内容】

本申请的目的在于提供绳式驱动仿人形机械手，其应用在机器人的机械臂上，其通过可曲伸的手指与手掌配合模拟人体抓取物件，提高机械手操作的自由度与灵活度，使机械手可适应更多的使用场合。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案实现：

绳式驱动仿人形机械手，包括前臂组件和设于所述前臂组件上的手掌组件，所述手掌组件包括手掌和铰接在所述手掌上的多个可曲伸的手指，多个所述手指曲伸时使所述手掌组件可取放物件。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述手指包括多个依次连接并可相对转动的指关节，多个所述指关节相对转动时使所述手指弯曲或伸展。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述指关节上至少设有一个第一铰接部，两相邻的所述指关节中，一所述指关节上的所述第一铰接部与另一所述指关节上的所述第一铰接部铰接，所述手指上设有绕设在所述第一铰接部上的牵引绳，所述前臂组件上设有连接在所述牵引绳上的第一动力机构，所述第一动力机构用于牵引所述牵引绳使多个所述指关节相对转动。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，两相互铰接的所述第一铰接部上设有滑轮。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述手掌组件可相对所述前臂组件转动。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述前臂组件上设有第二动力机构，所述第二动力机构上设有在其驱动下转动的第一齿轮，所述手掌组件上设有与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述手掌组件包括与所述前臂组件转动连接的手腕转动关节，所述手腕转动关节上铰接有所述手掌。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述手腕转动关节上形成有朝所述手掌方向延伸的第二出线通孔，所述第二齿轮上形成有与所述第二出线通孔连通的导线通孔。

如上所述的绳式驱动仿人形机械手，所述手掌上形成有引线腔，所述手掌与所述手腕转动关节相对的一侧设有与所述引线腔连通的进线孔，所述手掌上设有多个与所述引线腔连通的第一出线通孔，多个所述第一出线通孔分别与多个所述手指相对设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供绳式驱动仿人形机械手，其应用在机器人的机械臂上，该绳式驱动仿人形机械手通过可曲伸的手指与手掌配合模拟人体抓取物件，提高机械手操作的自由度与灵活度，使机械手可适应更多的使用场合。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实施例仿人形机械臂的立体图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实施例仿人形机械臂的拆解图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为图3中C处的局部放大图；

图6为本实施例仿人形机械臂中手掌组件的立体图；

图7为图6中D处的局部放大图。

【具体实施方式】

为了使本申请所解决的技术问题、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，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1-7所示的仿人形机械臂，其应用在服务类机器人领域，该仿人形机械臂装配在机器人本体上，具体地，该仿人形机械臂包括依次活动连接的肩部组件1、后臂组件2、前臂组件3和手掌组件4，具体地，所述手掌组件4可相对所述前臂组件3转动，所述前臂组件3可相对所述后臂组件2翻转，所述后臂组件2可相对所述肩部组件1转动，所述肩部组件1可使所述后臂组件2、所述前臂组件3及所述手掌组件4相对所述肩部组件1翻转。其中，所述手掌组件4包括手掌41和铰接在所述手掌41上的多个可曲伸的手指42，多个所述手指42曲伸时使所述手掌组件4可抓取或释放物件。本实用新型通过可相对运动的所述肩部组件1、所述后臂组件2、所述前臂组件3和所述手掌组件4使机械臂可多向灵活转动，提高机械臂操作的自由度与灵活度，通过可曲伸的所述手指42与所述手掌41的配合模拟人体抓取物件，进一步提高机械臂操作的自由度与灵活度，使机械臂可适应更多的使用场合。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述手指42包括多个依次连接并可相对转动的指关节421，多个所述指关节421相对转动时使所述手指42弯曲或伸展。此结构实现了所述手指42的曲伸，且结构简单，实施方便。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述指关节421上至少形成有一个第一铰接部5，两相邻的所述指关节421中，一所述指关节421上的所述第一铰接部5与另一所述指关节421上的所述第一铰接部5铰接，所述手指42上设有绕设在所述第一铰接部5上的牵引绳(图中未标出)，所述前臂组件3上设有与所述牵引绳连接的第一动力机构6，所述第一动力机构6用于牵引所述牵引绳使多个所述指关节421相对转动，具体地，所述第一动力机构6为舵机。由图可知，所述牵引绳绕设在最外侧的所述第一铰接部5上，所述牵引绳在所述第一动力机构6的牵引下拉伸，从而使多个所述指关节421相对转动，通过使多个所述指关节421产生相对转动实现所述手指42的曲伸。由图可知，所述手指42与所述第一动力机构6的数量均为5个，五个所述第一动力机构6分别与五个所述手指42一一对应，五个所述第一动力机构6的操作相互独立。通过绕绳式驱动实现所述手指42的曲伸，操作简单且灵活多变。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，两相互铰接的所述第一铰接部5上设有滑轮7。此设置使所述牵引绳绕所述第一铰接部5滑动时更顺畅，避免所述牵引绳出现卡顿。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述前臂组件3上设有第二动力机构(图中未标出)，所述第二动力机构上设有在其驱动下转动的第一齿轮9，所述手掌组件4上设有与所述第一齿轮9啮合传动的第二齿轮10。具体地，所述第二动力机构为舵机。此结构实现了所述手掌组件4与所述前臂组件3的相对转动，且结构简单，实施方便。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述手掌组件4包括手腕转动关节43和与所述手腕转动关节43铰接的所述手掌41，所述手腕转动关节43上设有所述第二齿轮10。此设置使所述手掌41可相对所述前臂组件3翻转，使机械臂在空间上增加了一个自由度，使机械臂的操作更灵活多变，适用能力更广。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述前臂组件3包括用于固定所述第一动力机构6的前臂外壳，所述前臂外壳内设有用于安装所述第二动力机构的安装座，由图可知，所述第一动力机构6位于所述第二动力机构上方，其中，所述安装座上形成有多个位于所述第二齿轮10上方的过线通孔，所述过线通孔用于所述牵引绳穿过。此设置紧凑合理。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述手腕转动关节43上形成有朝所述手掌41方向延伸的第二出线通孔(图中未标出)，所述第二出线通孔用于所述牵引绳穿过，所述第二齿轮10上形成有与所述第二出线通孔连通的导线通孔60。此设置便于所述牵引绳通过，避免所述牵引绳缠绕在所述第二齿轮10或所述第一齿轮9上导致故障。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述手掌41上形成有引线腔(图中未标出)，所述手掌41与所述手腕转动关节43相对的一侧设有与所述引线腔连通的进线孔30，所述手掌41上设有多个与所述引线腔连通的第一出线通孔40，多个所述第一出线通孔40分别与多个所述手指42相对设置。由图可知，所述进线孔30的数量为多个且与所述牵引绳的数量相同。此设置使多根所述牵引绳的进线和出线相对独立，避免所述牵引绳发生缠绕。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述前臂组件3上铰接有第三动力机构11，所述第三动力机构11上连接有在其驱动下转动的第一丝杆12，所述后臂组件2与所述前臂组件3铰接并可沿所述第一丝杆12滑动，其中，所述后臂组件2包括与所述前臂组件3铰接的后臂支架201和铰接在所述后臂支架201上可沿所述第一丝杆12滑动的第一滑动座202。具体地，所述第三动力机构11为舵机。此设置实现了所述前臂组件3与所述后臂组件2的相对翻转，且结构简单，实施方便。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述前臂组件3上形成有限位部13，所述限位部13用于限制所述后臂组件2的翻转角度。此设置避免所述前臂组件3过度翻转，造成损坏。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述前臂组件3上形成有用于与所述后臂组件2铰接的第二铰接部14，所述第二铰接部14上形成有齿部15，所述后臂组件2上设有在其翻转时与所述齿部15啮合传动的第三齿轮16，所述限位部13设于所述齿部15一侧。此设置有利于提高所述前臂组件3翻转的稳定性，且结构紧凑合理。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述肩部组件1上设有第四动力机构，所述第四动力机构上设有在其驱动下转动的第一蜗杆18，所述后臂组件2上设有与所述第一蜗杆18传动连接的第一涡轮19。具体地，所述第四动力机构为舵机。此结构实现了所述后臂组件2与所述肩部组件1的相对转动，且结构简单，实施方便。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述肩部组件1包括与所述后臂组件2转动连接的肩部支架101和与所述肩部支架101转动连接的肩部基座102。此设置使机械臂在空间上增加了一个自由度，使机械臂的操作更灵活多变，适用能力更广。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述肩部基座102上设有第五动力机构，所述第五动力机构上连接有在其驱动下转动的第二蜗杆21，所述肩部支架101上设有与所述第二蜗杆21传动连接的第二涡轮22。此设置实现了所述肩部基座102与所述肩部支架101的相对转动，且结构简单，实施方便。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述肩部组件1还包括连接在所述肩部基座102上的连接座103，所述肩部基座102可相对所述连接座103翻转。其中，所述连接座103与机器人本体固接。此设置使机械臂在空间上增加了一个自由度，使机械臂的操作更灵活多变，适用能力更广。

进一步地，作为本实用新型的优选实施方式而非限定，所述肩部基座102上铰接有第六动力机构23，所述第六动力机构23上连接有在其驱动下转动的第二丝杆24，所述连接座103与所述肩部基座102铰接并可以沿所述第二丝杆24滑动。其中，所述连接座103包括与所述肩部基座102铰接的连接板1031和铰接在所述连接板1031上可沿所述第二丝杆24滑动的第二滑动座1032。其中，所述连接板1031与机器人本体固接。此结构实现了所述肩部基座102与所述连接座103的相对翻转，且结构简单，实施方便。

应当理解的是，本申请中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“圆心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，包括前臂组件(3)和设于所述前臂组件(3)上的手掌组件(4)，所述手掌组件(4)包括手掌(41)和铰接在所述手掌(41)上的多个可曲伸的手指(42)，多个所述手指(42)曲伸时使所述手掌组件(4)可取放物件，所述手掌组件(4)可相对所述前臂组件(3)转动。

2.根据权利要求1所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述手指(42)包括多个依次连接并可相对转动的指关节(421)，多个所述指关节(421)相对转动时使所述手指(42)弯曲或伸展。

3.根据权利要求2所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述指关节(421)上至少设有一个第一铰接部(5)，两相邻的所述指关节(421)中，一所述指关节(421)上的所述第一铰接部(5)与另一所述指关节(421)上的所述第一铰接部(5)铰接，所述手指(42)上设有绕设在所述第一铰接部(5)上的牵引绳，所述前臂组件(3)上设有连接在所述牵引绳上的第一动力机构(6)，所述第一动力机构(6)用于牵引所述牵引绳使多个所述指关节(421)相对转动。

4.根据权利要求3所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，两相互铰接的所述第一铰接部(5)上设有滑轮(7)。

5.根据权利要求1所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述前臂组件(3)上设有第二动力机构，所述第二动力机构上设有在其驱动下转动的第一齿轮(9)，所述手掌组件(4)上设有与所述第一齿轮(9)啮合传动的第二齿轮(10)。

6.根据权利要求5所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述手掌组件(4)包括与所述前臂组件(3)转动连接的手腕转动关节(43)，所述手腕转动关节(43)上铰接有所述手掌(41)。

7.根据权利要求6所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述手腕转动关节(43)上形成有朝所述手掌(41)方向延伸的第二出线通孔，所述第二齿轮(10)上形成有与所述第二出线通孔连通的导线通孔(60)。

8.根据权利要求7所述的绳式驱动仿人形机械手，其特征在于，所述手掌(41)上形成有引线腔，所述手掌(41)与所述手腕转动关节(43)相对的一侧设有与所述引线腔连通的进线孔(30)，所述手掌(41)上设有多个与所述引线腔连通的第一出线通孔(40)，多个所述第一出线通孔(40)分别与多个所述手指(42)相对设置。

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