CN216464668U - 机械手指、机械手及机器人 - Google Patents
机械手指、机械手及机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种机械手指，包括具有中空结构的手指近指节、手指远指节、用于与掌壳连接的手指基座、手指连杆、复位扭簧、推杆连接件和直线电机，所述手指近指节与所述手指远指节铰接，所述手指近指节与所述手指基座铰接，所述复位扭簧设于所述手指近指节的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节和所述手指远指节，且位于所述中空结构中，所述手指连杆一端与手指基座铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节铰接，所述推杆连接件与所述手指近指节的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机的推杆与所述推杆连接件连接。解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机械手指、机械手及机器人。
背景技术
手是人类意识的延伸，是人体不可替代的一部分。随着机器人技术的不断发展，仿人灵巧手已成为机器人领域的研究热点之一。同时灵巧手作为类人机器人中最为精密复杂的部分，其难度主要在于，不仅要在有限的空间内集成机械结构、驱动器、电气系统于一体，而且还要保证足够的抓握力、抓取精度以及较为丰富的动作姿态库。仿人灵巧手技术发展至今，现有的灵巧手主要分为全驱动灵巧手和欠驱动灵巧手。全驱动灵巧手的驱动器数目等于自由度数目，即各个指关节能够独立控制，因此全驱动灵巧手的位置和姿态灵活多变。但是由于驱动器数目过多，全驱动灵巧内部结构复杂，外形尺寸较大，并且难以做到高度集成。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种机械手指、机械手及机器人，用于解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型提出一种机械手指，包括具有中空结构的手指近指节、手指远指节、用于与掌壳连接的手指基座、手指连杆、复位扭簧、推杆连接件和直线电机，所述手指近指节与所述手指远指节铰接，所述手指近指节与所述手指基座铰接，所述复位扭簧设于所述手指近指节的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节和所述手指远指节，且位于所述中空结构中，所述手指连杆一端与手指基座铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节铰接，所述推杆连接件与所述手指近指节的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机的推杆与所述推杆连接件连接。
优选地，所述机械手指包括手指轴销一，所述手指远指节设有一对前铰链孔，所述手指近指节设有一对上铰链孔，所述复位扭簧置于所述中空结构中，所述手指轴销一依次穿设于所述手指近指节的一上铰链孔、所述手指远指节的一前铰链孔、所述复位扭簧、所述手指远指节的另一前铰链孔和所述手指近指节的另一上铰链孔。
优选地，所述机械手指包括手指轴销二，所述手指近指节设有一对下铰链孔，所述手指基座设有下铰链孔，所述手指轴销二穿设所述手指近指节的下铰链孔和所述手指基座的下铰链孔。
优选地，所述机械手指包括两个手指轴销三，所述手指基座设有上铰链孔，所述手指远指节设有后铰链孔，所述手指连杆的两端均设有配合孔，一所述手指轴销三穿设所述手指连杆的一端装配孔和所述手指基座的上铰链孔，另一所述手指轴销三穿设所述手指连杆的另一端配合孔和所述手指远指节的后铰链孔。
优选地，所述手指近指节的两侧设有滑槽，推杆连接件两侧设有滑轴，所述推杆连接件两侧的滑轴装入所述手指近指节两侧的滑槽内。
优选地，所述手指远指节、所述手指近指节、所述手指连杆和所述手指基座组成了交叉四连杆机构。
优选地，当直线电机的推杆收缩时，推杆连接件带动手指近指节相对于手指基座转动，并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用，会同时带动手指远指节相对于手指近指节转动，以使所述机械手指作出弯曲动作。
优选地，当直线电机的推杆伸出时，所述机械手指靠所述复位扭簧的回弹力回到伸直的状态。
本实用新型还提出一种机械手，包括五个上述的机械手指。
本实用新型还提出一种机器人，包括上述的机械手。
实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
采用了上述机械手指、机械手及机器人之后，直线电机驱动推杆连接件滑动，带动手指近指节和手指远指节运作，以实现多个自由度，为此，只需要一个直线电机驱动，实现机械手指多个自由度，解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
附图说明
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，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中机械手指的分解图；
图2为一个实施例中机械手指的使用状态图。
附图标记说明：
手指近指节304、手指远指节301、手指基座308、手指连杆306、复位扭簧303、推杆连接件309、直线电机103、手指轴销一302、手指轴销二305、手指轴销三307、直线电机103。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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作出创造性劳动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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。
如图1和图2所示，本实用新型的实施例公开了一种机械手指，包括具有中空结构的手指近指节304、手指远指节301、用于与掌壳连接的手指基座308、手指连杆306、复位扭簧303、推杆连接件309和直线电机103，所述手指近指节304与所述手指远指节301铰接，所述手指近指节304与所述手指基座308铰接，所述复位扭簧303设于所述手指近指节304的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节304和所述手指远指节301，且位于所述中空结构中，所述手指连杆306一端与手指基座308铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节301铰接，所述推杆连接件309与所述手指近指节304的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
直线电机103驱动推杆连接件309滑动，带动手指近指节304和手指远指节301运作，以实现多个自由度，为此，只需要一个直线电机驱动，实现机械手指多个自由度，解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
在本实施例中，所述机械手指包括手指轴销一302，所述手指远指节301设有一对前铰链孔，所述手指近指节304设有一对上铰链孔，所述复位扭簧303置于所述中空结构中，所述手指轴销一302依次穿设于所述手指近指节304的一上铰链孔、所述手指远指节301的一前铰链孔、所述复位扭簧303、所述手指远指节301的另一前铰链孔和所述手指近指节304的另一上铰链孔。使得手指近指节304和手指远指节301铰接。
在本实施例中，手指远指节301设有第一装配槽，复位扭簧303提前放入到第一装配槽中。
在本实施例中，复位扭簧303有预紧力，其两端力臂分别作用于手指近指节304和手指远指节301的内侧，为机械手指复位提供回弹力。
在本实施例中，所述机械手指包括手指轴销二305，所述手指近指节304设有一对下铰链孔，所述手指基座308设有下铰链孔，所述手指轴销二305穿设所述手指近指节304的下铰链孔和所述手指基座308的下铰链孔。使得手指近指节304和手指基座308铰接。
在本实施例中，所述机械手指包括两个手指轴销三307，所述手指基座308设有上铰链孔，所述手指远指节301设有后铰链孔，所述手指连杆306的两端均设有配合孔，一所述手指轴销三307穿设所述手指连杆306的一端装配孔和所述手指基座308的上铰链孔，使得手指基座308和手指连杆306铰接，另一所述手指轴销三307穿设所述手指连杆306的另一端配合孔和所述手指远指节301的后铰链孔。使得手指远指节301和手指连杆306铰接。
在本实施例中，所述手指近指节304的两侧设有滑槽，推杆连接件309两侧设有滑轴，所述推杆连接件309两侧的滑轴装入所述手指近指节304两侧的滑槽内。
具体地，手指近指节304设有第二装配槽，推杆连接件309从手指近指节304的第二装配槽塞入，并将推杆连接件309两侧的滑轴装入手指近指节304两侧的滑槽内，通过螺钉将推杆连接件309与手掌内的直线电机103的推杆输出轴固连。
在本实施例中，所述手指远指节301、所述手指近指节304、所述手指连杆306和所述手指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用，也就是说，手指远指节301、手指近指节304、手指连杆306和手指基座308具有联动耦合作用。
在本实施例中，当直线电机103的推杆收缩时，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308转动，并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用，会同时带动手指远指节301相对于手指近指节304转动，以使所述机械手指作出弯曲动作。具体地，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308绕铰链逆时针转动，带动手指远指节301相对于手指近指节304绕铰链逆时针转动。
当直线电机103的推杆伸出时，所述机械手指靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
本实用新型的实施例还公开了一种机械手，包括五个上述的机械手指。机械手指包括具有中空结构的手指近指节304、手指远指节301、用于与掌壳连接的手指基座308、手指连杆306、复位扭簧303、推杆连接件309和直线电机103，所述手指近指节304与所述手指远指节301铰接，所述手指近指节304与所述手指基座308铰接，所述复位扭簧303设于所述手指近指节304的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节304和所述手指远指节301，且位于所述中空结构中，所述手指连杆306一端与手指基座308铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节301铰接，所述推杆连接件309与所述手指近指节304的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
直线电机103驱动推杆连接件309滑动，带动手指近指节304和手指远指节301运作，以实现多个自由度，为此，只需要一个直线电机驱动，实现机械手指多个自由度，解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
在本实施例中，所述手指远指节301、所述手指近指节304、所述手指连杆306和所述手指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用，也就是说，手指远指节301、手指近指节304、手指连杆306和手指基座308具有联动耦合作用。
在本实施例中，当直线电机103的推杆收缩时，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308转动，并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用，会同时带动手指远指节301相对于手指近指节304转动，以使所述机械手指作出弯曲动作。具体地，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308绕铰链逆时针转动，带动手指远指节301相对于手指近指节304绕铰链逆时针转动。
当直线电机103的推杆伸出时，所述机械手指靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
本实用新型的实施例还公开了一种机器人，包括上述的机械手。机械手包括五个上述的机械手指。机械手指包括具有中空结构的手指近指节304、手指远指节301、用于与掌壳连接的手指基座308、手指连杆306、复位扭簧303、推杆连接件309和直线电机103，所述手指近指节304与所述手指远指节301铰接，所述手指近指节304与所述手指基座308铰接，所述复位扭簧303设于所述手指近指节304的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节304和所述手指远指节301，且位于所述中空结构中，所述手指连杆306一端与手指基座308铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节301铰接，所述推杆连接件309与所述手指近指节304的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机103的推杆与所述推杆连接件309连接。
直线电机103驱动推杆连接件309滑动，带动手指近指节304和手指远指节301运作，以实现多个自由度，为此，只需要一个直线电机驱动，实现机械手指多个自由度，解决现有技术中的全驱动灵巧手需要驱动器数目过多的问题。
在本实施例中，所述手指远指节301、所述手指近指节304、所述手指连杆306和所述手指基座308组成了交叉四连杆机构。交叉四连杆机构具有联动耦合作用，也就是说，手指远指节301、手指近指节304、手指连杆306和手指基座308具有联动耦合作用。
在本实施例中，当直线电机103的推杆收缩时，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308转动，并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用，会同时带动手指远指节301相对于手指近指节304转动，以使所述机械手指作出弯曲动作。具体地，推杆连接件309带动手指近指节304相对于手指基座308绕铰链逆时针转动，带动手指远指节301相对于手指近指节304绕铰链逆时针转动。
当直线电机103的推杆伸出时，所述机械手指靠所述复位扭簧303的回弹力回到伸直的状态。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种机械手指，其特征在于：包括具有中空结构的手指近指节、手指远指节、用于与掌壳连接的手指基座、手指连杆、复位扭簧、推杆连接件和直线电机，所述手指近指节与所述手指远指节铰接，所述手指近指节与所述手指基座铰接，所述复位扭簧设于所述手指近指节的上部，其两端力臂分别作用于所述手指近指节和所述手指远指节，且位于所述中空结构中，所述手指连杆一端与手指基座铰接，另一端穿过所述中空结构，与所述手指远指节铰接，所述推杆连接件与所述手指近指节的下部滑动连接，且位于所述中空结构中，所述直线电机的推杆与所述推杆连接件连接。
2.如权利要求1所述的机械手指，其特征在于：所述机械手指包括手指轴销一，所述手指远指节设有一对前铰链孔，所述手指近指节设有一对上铰链孔，所述复位扭簧置于所述中空结构中，所述手指轴销一依次穿设于所述手指近指节的一上铰链孔、所述手指远指节的一前铰链孔、所述复位扭簧、所述手指远指节的另一前铰链孔和所述手指近指节的另一上铰链孔。
3.如权利要求1所述的机械手指，其特征在于：所述机械手指包括手指轴销二，所述手指近指节设有一对下铰链孔，所述手指基座设有下铰链孔，所述手指轴销二穿设所述手指近指节的下铰链孔和所述手指基座的下铰链孔。
4.如权利要求1所述的机械手指，其特征在于：所述机械手指包括两个手指轴销三，所述手指基座设有上铰链孔，所述手指远指节设有后铰链孔，所述手指连杆的两端均设有配合孔，一所述手指轴销三穿设所述手指连杆的一端装配孔和所述手指基座的上铰链孔，另一所述手指轴销三穿设所述手指连杆的另一端配合孔和所述手指远指节的后铰链孔。
5.如权利要求1所述的机械手指，其特征在于：所述手指近指节的两侧设有滑槽，推杆连接件两侧设有滑轴，所述推杆连接件两侧的滑轴装入所述手指近指节两侧的滑槽内。
6.如权利要求1所述的机械手指，其特征在于：所述手指远指节、所述手指近指节、所述手指连杆和所述手指基座组成了交叉四连杆机构。
7.如权利要求6所述的机械手指，其特征在于：当直线电机的推杆收缩时，推杆连接件带动手指近指节相对于手指基座转动，并且由于交叉四连杆机构的联动耦合作用，会同时带动手指远指节相对于手指近指节转动，以使所述机械手指作出弯曲动作。
8.如权利要求6所述的机械手指，其特征在于：当直线电机的推杆伸出时，所述机械手指靠所述复位扭簧的回弹力回到伸直的状态。
9.一种机械手，其特征在于：包括五个如权利要求1至8任一所述的机械手指。
10.一种机器人，其特征在于：包括如权利要求9所述的机械手。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202123236177.6U CN216464668U (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 机械手指、机械手及机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123236177.6U CN216464668U (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 机械手指、机械手及机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216464668U true CN216464668U (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=81426630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123236177.6U Active CN216464668U (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 机械手指、机械手及机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216464668U (zh) |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202123236177.6U patent/CN216464668U/zh active Active
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