IT201900005562A1

IT201900005562A1 - ROBOTIC HAND

Info

Publication number: IT201900005562A1
Application number: IT102019000005562A
Authority: IT
Inventors: Alberto Brando; Riccardo Persichini
Original assignee: Qbrobotics S R L
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2020-10-10

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

MANO ROBOTICA ROBOTIC HAND

La presente invenzione ha per oggetto una mano robotica del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione. The present invention relates to a robotic hand of the type specified in the preamble of the first claim.

Come noto, le mani artificiali e, per la precisione, le mani prostetiche si dividono in due classi principali, passive e attive. As is known, artificial hands and, to be precise, prosthetic hands are divided into two main classes, passive and active.

Le mani prostetiche passive hanno come fine la ricostruzione di un segmento corporeo mutilato nell’ottica di ripristinare l’integrità corporea con particolare attenzione verso l’aspetto estetico. Queste mani sono caratterizzate da una struttura rigida con falangi non motorizzate. Esse non sono in grado di eseguire prese. Passive prosthetic hands aim to reconstruct a mutilated body segment with a view to restoring body integrity with particular attention to the aesthetic aspect. These hands are characterized by a rigid structure with non-motorized phalanges. They are unable to take tricks.

Le mani prostetiche attive presentano componenti meccanici e/o elettronici che, articolando tra loro le parti formanti la mano, sono in grado di riprodurre varie pose e quindi diverse prese. Active prosthetic hands have mechanical and / or electronic components which, by articulating the parts forming the hand, are able to reproduce various poses and therefore different grips.

Le mani artificiali attive sono a loro volta suddivise in due gruppi. Active artificial hands are in turn divided into two groups.

Il primo gruppo è caratterizzato da un numero di attuatori pari a quello dei gradi di libertà e un’unità di controllo che comanda in modo indipendente tra loro gli attuatori così che la mano sia in grado di assumere una qualsiasi posa/presa. The first group is characterized by a number of actuators equal to that of the degrees of freedom and a control unit that controls the actuators independently from each other so that the hand is able to assume any pose / grip.

A fronte di un pressoché infinito numero di pose realizzabili queste mani artificiali richiedono un input che, dovendo definire ciascun grado di libertà, è ricco d’informazione e particolarmente complicato da gestire. In the face of an almost infinite number of poses that can be achieved, these artificial hands require input which, having to define each degree of freedom, is rich in information and particularly complicated to manage.

Si sottolinea come questo inconveniente è evidente nel caso di mani prostetiche dove il comando della mano è eseguito con contrazioni dei muscoli del braccio e quindi il numero di comandi è estremamente ridotto. It should be emphasized that this drawback is evident in the case of prosthetic hands where the command of the hand is performed with contractions of the arm muscles and therefore the number of commands is extremely reduced.

Inoltre, a causa dell’elevato numero di attuatori, queste mani artificiali presentano elevati ingombri e complessità in fase sia di costruzione sia di programmazione. Furthermore, due to the large number of actuators, these artificial hands have large dimensions and complexity in both the construction and programming phases.

Pertanto, le mani artificiali più utilizzate sono quelle sotto attuate in cui il numero di attuatori è inferiore al numero di gradi di libertà. Therefore, the most used artificial hands are those under implemented in which the number of actuators is less than the number of degrees of freedom.

Un esempio di mano artificiale sotto attuata prevede un attuatore per ciascun dito connesso alle singole falangi così da comandarne la rotazione. Le dita risultano così movimentabili in modo indipendente tra loro. An example of an artificial hand implemented below provides an actuator for each finger connected to the individual phalanges so as to control their rotation. The fingers are thus movable independently from each other.

In alcuni casi, la mano artificiale sotto attuata può prevedere un unico attuatore che, connesso alle falangi, permette loro di avere una rotazione simultanea. In some cases, the under-implemented artificial hand can provide a single actuator which, connected to the phalanges, allows them to have a simultaneous rotation.

La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti. The aforementioned known technique has some important drawbacks.

In particolare, le mani artificiali, particolarmente evidente nelle mani sotto attuate, presentano un limitato numero di pose e quindi sono incapaci di prendere un oggetto in qualsiasi posizione. In particular, the artificial hands, particularly evident in the hands below implemented, present a limited number of poses and therefore are unable to take an object in any position.

Un altro inconveniente quindi sta nel fatto che i sopra citati inconvenienti rendono una nota mano prostetica sotto attuata difficilmente soddisfacente le aspettative del paziente o le necessità di movimentazione. Another drawback therefore lies in the fact that the aforementioned drawbacks make a known under-implemented prosthetic hand difficult to satisfy the patient's expectations or handling needs.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione è ideare una mano robotica in grado di ovviare sostanzialmente ad almeno parte degli inconvenienti citati. In this situation, the technical task underlying the present invention is to devise a robotic hand capable of substantially obviating at least part of the aforementioned drawbacks.

Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ottenere una mano robotica capace di prendere un oggetto indipendentemente dalla sua posizione o forma. Within the scope of said technical task, it is an important object of the invention to obtain a robotic hand capable of taking an object regardless of its position or shape.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da una mano robotica come rivendicato nell’annessa rivendicazione 1. Esempi di realizzazione preferita sono descritti nelle rivendicazioni dipendenti. The technical task and the specified purposes are achieved by a robotic hand as claimed in the attached claim 1. Examples of preferred embodiment are described in the dependent claims.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di esecuzioni preferite dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali: The features and advantages of the invention are clarified below by the detailed description of preferred embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:

la Fig. 1 mostra, in scala, una mano robotica secondo l'invenzione; Fig. 1 shows, to scale, a robotic hand according to the invention;

la Fig. 2 illustra, in scala, la mano robotica di Fig. 1 in una diversa posizione; la Fig. 3 presenta, in scala, la mano robotica in un’ulteriore posizione; Fig. 2 shows, to scale, the robotic hand of Fig. 1 in a different position; Fig. 3 shows, to scale, the robotic hand in a further position;

la Fig. 4 evidenzia, in scala una sezione di un assieme della mano robotica secondo l'invenzione; e Fig. 4 shows, to scale, a section of an assembly of the robotic hand according to the invention; And

la Fig. 5 espone un particolare di Fig. 4. Fig. 5 shows a detail of Fig. 4.

Nel presente documento, le misure, i valori, le forme e i riferimenti geometrici (come perpendicolarità e parallelismo), quando associati a parole come "circa" o altri simili termini quali "pressoché" o "sostanzialmente", sono da intendersi come a meno di errori di misura o imprecisioni dovute a errori di produzione e/o fabbricazione e, soprattutto, a meno di una lieve divergenza dal valore, dalla misura, dalla forma o riferimento geometrico cui è associato. Ad esempio, tali termini, se associati a un valore, indicano preferibilmente una divergenza non superiore al 10% del valore stesso. In this document, measurements, values, shapes and geometric references (such as perpendicularity and parallelism), when associated with words such as "about" or other similar terms such as "almost" or "substantially", are to be understood as less than measurement errors or inaccuracies due to production and / or manufacturing errors and, above all, unless there is a slight divergence from the value, measurement, shape or geometric reference to which it is associated. For example, these terms, if associated with a value, preferably indicate a divergence of no more than 10% of the value itself.

Inoltre, quando usati, termini come “primo”, “secondo”, “superiore”, “inferiore”, “principale” e “secondario” non identificano necessariamente un ordine, una priorità di relazione o posizione relativa, ma possono essere semplicemente utilizzati per più chiaramente distinguere tra loro differenti componenti. Furthermore, when used, terms such as "first", "second", "superior", "inferior", "main" and "secondary" do not necessarily identify an order, relationship priority or relative position, but can simply be used to more clearly distinguish different components from each other.

Le misurazioni e i dati riportati nel presente testo sono da considerarsi, salvo diversamente indicato, come effettuati in Atmosfera Standard Internazionale ICAO (ISO 2533). The measurements and data reported in this text are to be considered, unless otherwise indicated, as carried out in the ICAO International Standard Atmosphere (ISO 2533).

Salvo diversamente specificato, come risulta dalle seguenti discussioni, si considera che termini come "trattamento", "informatica", "determinazione", "calcolo", o simili, si riferiscono all'azione e/o processi di un computer o simile dispositivo di calcolo elettronico che manipola e/o trasforma dati rappresentati come fisici, quali grandezze elettroniche di registri di un sistema informatico e/o memorie in, altri dati similmente rappresentati come quantità fisiche all'interno di sistemi informatici, registri o altri dispositivi di memorizzazione, trasmissione o di visualizzazione di informazioni. Unless otherwise specified, as reflected in the following discussions, terms such as "processing", "computing", "determination", "computation", or the like, are considered to refer to the action and / or processes of a computer or similar device electronic computation that manipulates and / or transforms data represented as physical, such as electronic quantities of registers of a computer system and / or memories into, other data similarly represented as physical quantities within computer systems, registers or other storage, transmission devices or information display.

Con riferimento alle Figure, la mano robotica secondo l'invenzione è globalmente indicata con il numero 1. With reference to the Figures, the robotic hand according to the invention is globally indicated with the number 1.

La mano robotica 1 è atta a essere vincolata a un organo esterno. The robotic hand 1 is adapted to be bound to an external organ.

L’organo esterno è identificabile in un supporto esterno sostenente e opportunamente movimentante la mano 1. Esso è identificabile in un braccio robotico. The external organ is identifiable in an external support supporting and suitably moving the hand 1. It is identifiable in a robotic arm.

Preferibilmente la mano 1 può essere una mano prostetica atta a essere usata per la ricostruzione di un segmento corporeo mutilato nell’ottica di ripristinare l’integrità corporea. In questo caso l’organo esterno è identificabile in un arto umano. Preferably the hand 1 can be a prosthetic hand suitable to be used for the reconstruction of a mutilated body segment in order to restore body integrity. In this case, the external organ is identifiable in a human limb.

La mano robotica 1 comprende un corpo base 2 definente il corpo della mano robotica 1 ; e almeno un dito 3 incernierato al corpo base 2. The robotic hand 1 comprises a base body 2 defining the body of the robotic hand 1; and at least one finger 3 hinged to the base body 2.

Il corpo base 2 definisce un asse longitudinale 2a. The base body 2 defines a longitudinal axis 2a.

Il corpo base 2 definisce un palmo 2b e un dorso 2c della mano robotica 1. The basic body 2 defines a palm 2b and a back 2c of the robotic hand 1.

Asse longitudinale 2a, palmo 2b e dorso 2c sono sostanzialmente paralleli tra loro. Preferibilmente la mano robotica 1 comprende più dita 3 preferibilmente cinque. Ciascun dito 3 comprende almeno una falange 31 in particolare almeno due falangi 31 e per la precisione tre falangi 31. Longitudinal axis 2a, palm 2b and back 2c are substantially parallel to each other. Preferably the robotic hand 1 comprises a plurality of fingers 3, preferably five. Each finger 3 comprises at least one phalanx 31 in particular at least two phalanges 31 and to be precise three phalanges 31.

La mano robotica 1 comprende un blocco motore 4 di comando della movimentazione rispetto al corpo base 2 dell’almeno un dito 3 e in particolare dell’almeno una falange 31 ; e preferibilmente un cinematismo di comando del moto dell’uno o più dita 3 in funzione del blocco motore 4. The robotic hand 1 comprises a motor block 4 for controlling the movement with respect to the base body 2 of the at least one finger 3 and in particular of the at least one phalanx 31; and preferably a kinematics for controlling the motion of one or more fingers 3 as a function of the engine block 4.

Il blocco motore 4 comprende almeno un motore 41; un albero 42 di uscita del moto dal motore 41; preferibilmente una scheda 43 di comando del motore 41; e opportunamente almeno un connettore 44 (wireless o cablati) atti a permettere il comando del blocco motore 4 e quindi della mano robotica 1. The engine block 4 comprises at least one engine 41; a shaft 42 for the output of the motion from the engine 41; preferably a card 43 for controlling the motor 41; and suitably at least one connector 44 (wireless or wired) adapted to allow the control of the motor block 4 and therefore of the robotic hand 1.

Il blocco motore 4 può comprendere per ciascun motore 41 un riduttore 45 frapposto tra motore 41 e albero 42. The engine block 4 can comprise for each engine 41 a reduction gear 45 placed between the engine 41 and shaft 42.

Il motore 41 è elettrico. Engine 41 is electric.

La scheda 43 può essere atta a permettere a un’unità esterna di comandare il motore 41 quindi la mano robotica 1. The board 43 can be adapted to allow an external unit to control the motor 41 and therefore the robotic hand 1.

Preferibilmente la mano robotica 1 è sotto attuata e di conseguenza comprende un numero di motori 41 inferiore ai gradi di liberà della mano 1. Preferibilmente la mano robotica 1 comprende al più due motori 41 e in dettaglio un solo motore 41. Preferably the robotic hand 1 is under-implemented and consequently comprises a number of motors 41 lower than the degrees of freedom of the hand 1. Preferably the robotic hand 1 comprises at most two motors 41 and in detail a single motor 41.

Il cinematismo di comando è atto a movimentare l’una o più falangi 31 permettendo alla mano robotica 1 di assumere una o più pose. The control kinematics is adapted to move one or more phalanges 31 allowing the robotic hand 1 to assume one or more poses.

Esso è vincolato direttamente al corpo base 2 e in particolare alloggiato in un vano di alloggiamento del corpo base 2. It is bound directly to the base body 2 and in particular housed in a housing compartment of the base body 2.

Il cinematismo di comando può essere di tipo noto, Un esempio non limitativo di cinematismo di comando è descritto in WO2017199127 da pag. 4 linea 4 a pag. 17 linea 5 e nelle Figg. 1 a-6c (tali parti del documento WO2017199127 sono qui incluse per riferimento). Il cinematismo di comando può così comprendere un cavo di comando dell’uno o più dita 3. The control mechanism can be of a known type. A non-limiting example of control mechanism is described in WO2017199127 from page. 4 line 4 on page 17 line 5 and in Figs. 1 a-6c (such parts of WO2017199127 are included herein by reference). The control kinematics can thus comprise a control cable of one or more fingers 3.

Il blocco motore 4 è vincolato solidalmente al corpo base 2 opportunamente in corrispondenza del dorso 2c. The engine block 4 is rigidly constrained to the base body 2 suitably in correspondence with the back 2c.

Preferibilmente, la mano robotica 1 può comprendere una camera 5 di contenimento del blocco motore 4 atta a vincolare il blocco motore 4 al corpo base 2 a sbalzo in corrispondenza del dorso 2c così che tra camera 5 e corpo base 2 (in dettaglio il cinematismo di comando) si definisca un’intercapedine libera 1a. Preferably, the robotic hand 1 can comprise a chamber 5 for containing the engine block 4 adapted to constrain the engine block 4 to the cantilevered base body 2 at the back 2c so that between the chamber 5 and the base body 2 (in detail the kinematic mechanism of command) define a free gap 1a.

La camera 5 è vincolata a sbalzo al corpo base 2 in corrispondenza del dorso 2c e preferibilmente pressoché integralmente sovrapposto al polso. Di conseguenza tra camera 5 e corpo base 2 (in dettaglio il cinematismo di comando) la mano robotica 1 presenta detta intercapedine libera 1a (evidenziata in Fig. 4) The chamber 5 is cantilevered to the base body 2 at the back 2c and preferably almost entirely superimposed on the wrist. Consequently, between the chamber 5 and the base body 2 (in detail the control kinematics) the robotic hand 1 has said free interspace 1a (highlighted in Fig. 4)

Lo spessore dell'intercapedine libera 1a (calcolato perpendicolarmente al polso 2c) è almeno pari a 1 mm e in dettaglio sostanzialmente compreso tra 2 mm e 5 mm. La mano robotica può comprendere una trasmissione 6 del moto dal blocco motore 4 sito nella camera 5 al cinematismo di comando vincolato al corpo base 2 e opportunamente sito in detto vano di alloggiamento. The thickness of the free interspace 1a (calculated perpendicularly to the wrist 2c) is at least equal to 1 mm and in detail substantially between 2 mm and 5 mm. The robotic hand can comprise a transmission 6 of the motion from the engine block 4 located in the chamber 5 to the control kinematic mechanism bound to the base body 2 and suitably located in said housing compartment.

La camera 5 definisce un asse prevalente di sviluppo 5a preferibilmente sostanzialmente parallelo all’asse longitudinale 2a. The chamber 5 defines a prevailing development axis 5a preferably substantially parallel to the longitudinal axis 2a.

Essa comprende un divisorio 51 suddividente la stessa camera 5 in una prima sottocamera 5b e in una seconda sottocamera 5c. It comprises a partition 51 dividing the same chamber 5 into a first sub-chamber 5b and into a second sub-chamber 5c.

La camera 5 è vincolata al corpo base 2 tramite divisorio 51. The chamber 5 is connected to the base body 2 by means of a partition 51.

La prima sottocamera 5b è preferibilmente stagna. The first sub-chamber 5b is preferably watertight.

La prima sottocamera 5b può essere suddivisa dal divisorio 51, lungo l’asse prevalente di sviluppo 5a, in una prima sotto-sottocamera e in una seconda sottocamera poste in connessione di passaggio fluido attraverso un settore anulare circondante parzialmente la seconda sottocamera 5c. The first sub-chamber 5b can be divided by the partition 51, along the prevailing development axis 5a, into a first sub-sub-chamber and a second sub-chamber placed in connection of fluid passage through an annular sector partially surrounding the second sub-chamber 5c.

La prima sottocamera 5b alloggia il motore 41, l’eventuale riduttore 45, opportunamente la scheda 43. Di conseguenza tutti i componenti elettronici/elettrici della mano robotica 1 sono alloggiati nella prima sottocamera 5b. The first sub-chamber 5b houses the motor 41, the possible reducer 45, suitably the board 43. Consequently, all the electronic / electrical components of the robotic hand 1 are housed in the first sub-chamber 5b.

La seconda sottocamera 5c alloggia la trasmissione 6. The second sub-chamber 5c houses the transmission 6.

Il divisorio 51 definisce un foro d’impegno dell’albero 42 atto a permettere al motore 41 sito nella prima sottocamera 5b di comandare la trasmissione 6 sita nella seconda sottocamera 5c; e opportunamente cuscinetti, bronzine o altri mezzi similari atti a permettere all’albero 42 di ruotare rispetto al divisorio 51. The partition 51 defines an engagement hole of the shaft 42 adapted to allow the motor 41 located in the first sub-chamber 5b to control the transmission 6 located in the second sub-chamber 5c; and suitably bearings, bushings or other similar means designed to allow the shaft 42 to rotate with respect to the partition 51.

Il divisorio 51 è atto a sostenere il motore 41 e l’albero 42 e comprende una parete 51 a atta a sostenere il motore 41, l’albero 42 e l’eventuale riduttore 45. The partition 51 is designed to support the motor 41 and the shaft 42 and includes a wall 51 a suitable to support the motor 41, the shaft 42 and the eventual reducer 45.

La parete 51 a (Fig. 5) definisce una prima superficie 51 b di appoggio del motore 41 (per la precisione del riduttore 45) e una seconda superficie 51 c opposta a detta prima superficie 51 b. The wall 51 a (Fig. 5) defines a first surface 51 b for supporting the motor 41 (to be precise, the reducer 45) and a second surface 51 c opposite said first surface 51 b.

La prima superficie 51 b può essere sostanzialmente piana. The first surface 51b can be substantially flat.

La seconda superficie 51 c può presentare un profilo sostanzialmente a cappello così da definire, in corrispondenza del foro di passaggio un ispessimento 51 d (opportunamente lungo l’asse prevalente di sviluppo 5a) atto a permettere al divisorio 51 di sostenere l’albero 42 e quindi il motore 41. L’ispessimento 51d alloggia una guarnizione di tenuta permettente la rotazione dell'albero 42. The second surface 51c can have a substantially hat-like profile so as to define, in correspondence with the passage hole, a thickening 51 d (suitably along the prevailing development axis 5a) suitable for allowing the partition 51 to support the shaft 42 and hence the motor 41. The thickening 51d houses a seal allowing the rotation of the shaft 42.

La scheda 43 è vincolata alla camera 5 in particolare a un pannello base 5d della camera 5 e preferibilmente della prima sottocamera 5b. Detto pannello base 5d è trasversale all’asse prevalente di sviluppo 5a così da avere una più ampia superficie di ancoraggio per la scheda 43. The board 43 is connected to the chamber 5 in particular to a base panel 5d of the chamber 5 and preferably of the first sub-chamber 5b. Said base panel 5d is transverse to the prevailing development axis 5a so as to have a wider anchoring surface for the board 43.

La trasmissione 6 comprende una puleggia 61 atta a essere ruotata dal blocco motore 4; un cavo di azionamento 62 atto a essere movimentato dalla puleggia comandando il cavo di comando e quindi il cinematismo di comando; e opportunamente un encoder della posizione angolare della puleggia 61. The transmission 6 comprises a pulley 61 adapted to be rotated by the engine block 4; an actuation cable 62 adapted to be moved by the pulley by controlling the control cable and therefore the control mechanism; and suitably an encoder of the angular position of the pulley 61.

L'encoder è sito nella prima sottocamera 6b. The encoder is located in the first sub-chamber 6b.

Il cavo di azionamento 62 può essere il cavo di comando e quindi la puleggia 61 comanda direttamente il cavo di comando. La trasmissione 6 può comprendere una o più rinvìi (identificabili in pulegge) atte a permettere al cavo di azionamento 62 di comandare il cavo di comando. The drive cable 62 can be the control cable and therefore the pulley 61 directly controls the control cable. The transmission 6 can comprise one or more transmissions (identifiable as pulleys) suitable for allowing the drive cable 62 to control the control cable.

In alternativa la puleggia 61 comanda indirettamente il cavo di comando. La trasmissione 6 può comprendere una o più rinvìi (identificabili in pulegge) atte a permettere al cavo di azionamento 62 di comandare il cavo di comando. Alternatively, pulley 61 indirectly controls the control cable. The transmission 6 can comprise one or more transmissions (identifiable as pulleys) suitable for allowing the drive cable 62 to control the control cable.

La camera 5 può comprendere un’apertura di passaggio del cavo di azionamento 62 attraverso cui il cavo di azionamento 62 passa dalla camera 5 (in dettaglio la seconda sottocamera 5c) al cinematismo di comando opportunamente nel vano di alloggiamento. The chamber 5 may comprise an opening for the passage of the drive cable 62 through which the drive cable 62 passes from the chamber 5 (in detail the second sub-chamber 5c) to the control kinematics suitably in the housing compartment.

La puleggia 61 (Fig. 5) può presentare un profilo sostanzialmente controsagomato alla seconda superficie 51 c e in particolare a cappello. Essa comprende un primo anello 61a definente almeno una gola di scorrimento per il cavo di azionamento 62 e un secondo anello 61 b d’impegno all’albero 42; e un raccordo vincolante solidalmente tra loro gli anelli 61 a e 61 b. The pulley 61 (Fig. 5) can have a profile substantially counter-shaped to the second surface 51c and in particular to a cap. It comprises a first ring 61a defining at least a sliding groove for the drive cable 62 and a second ring 61 b for engagement with the shaft 42; and a connection integrally binding the rings 61 a and 61 b together.

Il primo anello 61 a è almeno parzialmente e in dettaglio pressoché totalmente sfalsato rispetto al secondo anello 61 b lungo l’asse prevalente di sviluppo 5a. Esso presenta rispetto al secondo anello 61 b una distanza inferiore al motore lungo l’asse prevalente di sviluppo 5a. The first ring 61 a is at least partially and in detail almost totally staggered with respect to the second ring 61 b along the prevailing development axis 5a. With respect to the second ring 61 b, it has a shorter distance to the motor along the prevailing development axis 5a.

Il primo anello 61 a è atto a sovrapporsi all’ispessimento 51 d normalmente all’asse prevalente di sviluppo 5a. Esso quindi è atto a ruotare intorno a detto ispessimento 51d. The first ring 61 a is able to overlap the thickening 51 d normally to the prevailing development axis 5a. It is therefore adapted to rotate around said thickening 51d.

Il secondo anello 61 b è atto a sovrapporsi all’ispessimento 51 d lungo l’asse prevalente di sviluppo 5a. The second ring 61 b is able to overlap the thickening 51 d along the prevailing development axis 5a.

La mano robotica 1 può comprendere un assorbitore 7 di campi magnetici. The robotic hand 1 can comprise a magnetic field absorber 7.

L’assorbitore 7 è atto ad assorbire i campi magnetici prodotti da almeno il motore 41 in particolare dal blocco motore 4 e preferibilmente provenienti dall’esterno. L’assorbitore 7 è alloggiato nella camera 5 e in particolare nella prima sottocamera 5b così da evitare una diffusione di campi magnetici al di fuori di essa. The absorber 7 is able to absorb the magnetic fields produced by at least the motor 41 in particular by the motor block 4 and preferably coming from the outside. The absorber 7 is housed in the chamber 5 and in particular in the first sub-chamber 5b so as to avoid a diffusion of magnetic fields outside it.

L’assorbitore 7 può comprendere una gabbia di faraday 71 atta ad avvolgere almeno il motore 41 e ad assorbire i campi magnetici trasformandoli per induzione in corrente elettrica; e un apparato di scarico 72 di detta corrente elettrica. The absorber 7 can comprise a faraday cage 71 adapted to wind at least the motor 41 and to absorb the magnetic fields by transforming them by induction into electric current; and an apparatus 72 for discharging said electric current.

La gabbia di faraday 71 può comprendere una rete avvolgente il motore 41 e preferibilmente il riduttore 45 e\o eventuali cavi di connessione all’encoder. The faraday cage 71 can comprise a network enveloping the motor 41 and preferably the reducer 45 and / or any connection cables to the encoder.

In alternativa la gabbia di faraday 71 può comprendere una vernice conduttiva spruzzata su almeno le superfici interne della camera 5 e per la precisione della prima sottocamera 5b. Alternatively, the faraday cage 71 can comprise a conductive paint sprayed on at least the internal surfaces of the chamber 5 and for the accuracy of the first sub-chamber 5b.

L’apparato di scarico 72 può comprendere un cavo elettrico atto a essere connesso a un dispositivo/rete esterna abile ad assorbire detta corrente prodotta dalla gabbia di faraday 71. The discharge apparatus 72 may comprise an electric cable adapted to be connected to an external device / network capable of absorbing said current produced by the faraday cage 71.

La mano robotica 1 comprende un attacco 8 definente una superficie di attacco 8a al suddetto organo esterno; e almeno una cerniera 9 definente un asse di rotazione 9a reciproca tra attacco 8 e corpo base 2 e quindi tra attacco 8 ed il resto della mano robotica 1 così da variare l'inclinazione tra asse longitudinale 2a e la normale alla superficie di attacco 8a. The robotic hand 1 comprises an attachment 8 defining an attachment surface 8a to the aforementioned external member; and at least one hinge 9 defining an axis of reciprocal rotation 9a between attachment 8 and base body 2 and therefore between attachment 8 and the rest of the robotic hand 1 so as to vary the inclination between the longitudinal axis 2a and the normal to the attachment surface 8a.

L’asse di rotazione 9a è pressoché trasversale e in particolare sostanzialmente perpendicolare all’asse di longitudinale 2a. The rotation axis 9a is almost transverse and in particular substantially perpendicular to the longitudinal axis 2a.

Il corpo base 2 definisce una faccia prossimale 2d all’attacco 8 e una faccia distale 2e dall’attacco 8. The base body 2 defines a proximal face 2d to the attachment 8 and a distal face 2e from the attachment 8.

L’asse di rotazione 9a è tra faccia prossimale 2d e distale 2e e in particolare posto da parte opposta al palmo 2b rispetto al dorso 2c. The axis of rotation 9a is between the proximal face 2d and the distal face 2e and in particular placed on the opposite side to the palm 2b with respect to the back 2c.

La normale alla superficie di attacco 8a è sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione 9a. The normal to the attachment surface 8a is substantially perpendicular to the rotation axis 9a.

L’attacco 8 comprende una piastra 81 di vincolo del corpo base 2 all’organo esterno; e almeno un braccio 82 vincolante la cerniera 9 a sbalzo rispetto alla piastra 81. La piastra 81 può essere anulare. The attachment 8 includes a plate 81 connecting the base body 2 to the external member; and at least one arm 82 binding the hinge 9 cantilevered with respect to the plate 81. The plate 81 can be annular.

Il braccio 82 è atto a porre l’asse di rotazione 9a tra faccia prossimale 2d e distale 2e. In particolare, il braccio 82 definisce una distanza tra superficie di attacco 8a e asse di rotazione 9a sostanzialmente compresa tra 1 cm e 15 cm in particolare tra 5 cm e 10 cm e più in particolare tra 6 cm e 7 cm. The arm 82 is able to place the axis of rotation 9a between the proximal face 2d and the distal face 2e. In particular, the arm 82 defines a distance between the attachment surface 8a and the axis of rotation 9a substantially comprised between 1 cm and 15 cm, in particular between 5 cm and 10 cm and more particularly between 6 cm and 7 cm.

Preferibilmente l’attacco 8 comprende due bracci 82 racchiudenti tra loro il motore 41 e in particolare la camera 5. La mano robotica 1 comprende due cerniere 9 ciascuna delle quali atte a frapporsi tra braccio 82 e motore 41 e in dettaglio tra braccio 82 e camera 5. Preferably, the attachment 8 comprises two arms 82 enclosing the motor 41 and in particular the chamber 5 together. The robotic hand 1 comprises two hinges 9 each of which suitable for interposing between the arm 82 and the motor 41 and in detail between the arm 82 and the chamber 5.

La distanza, lungo l’asse di rotazione 9a, tra i bracci 82 e in particolare tra le cerniere 9 è almeno pari a quella della camera 5. The distance, along the axis of rotation 9a, between the arms 82 and in particular between the hinges 9 is at least equal to that of the chamber 5.

La cerniera 9 definisce un’ampiezza di variazione dell'inclinazione tra asse longitudinale 2a e normale alla superficie di attacco 8a sostanzialmente compresa tra 0° e 45° e in dettaglio tra 0° e 90° in almeno un verso di rotazione e in alcuni casi in entrambi i versi di rotazione (in questo caso la distanza, lungo l’asse di rotazione 9a, tra i bracci 82 è almeno pari a quella del corpo base 2). The hinge 9 defines an amplitude of variation of the inclination between the longitudinal axis 2a and normal to the attachment surface 8a substantially comprised between 0 ° and 45 ° and in detail between 0 ° and 90 ° in at least one direction of rotation and in some cases in both directions of rotation (in this case the distance, along the rotation axis 9a, between the arms 82 is at least equal to that of the base body 2).

Ciascuna cerniera 9 comprende un sistema di bloccaggio 91 della rotazione reciproca tra attacco 8 e corpo base 2. Each hinge 9 comprises a locking system 91 of the reciprocal rotation between attachment 8 and base body 2.

Il sistema di bloccaggio 91 definisce una pluralità di posizioni di bloccaggio della rotazione reciproca tra attacco 8 e corpo base 2 e quindi configurazioni stabili della mano a diversa inclinazione tra asse longitudinale 2a e superficie di attacco 8a. L’asse longitudinale 2a e la superficie di attacco 8a nelle posizioni di bloccaggio, ossia nelle configurazioni stabili, sono angolarmente equamente distanziate tra loro. In particolare, l'inclinazione tra asse longitudinale 2a e superficie di attacco 8a varia tra le posizioni di posizioni di bloccaggio e in particolare varia di un angolo sostanzialmente inferiore a 30° in dettaglio a 15° preferibilmente sostanzialmente compreso tra 10° e 5° e più preferibilmente sostanzialmente pari a 7,5°. The locking system 91 defines a plurality of locking positions of the reciprocal rotation between the attachment 8 and the base body 2 and therefore stable configurations of the hand at different inclination between the longitudinal axis 2a and the attachment surface 8a. The longitudinal axis 2a and the attachment surface 8a in the locking positions, ie in the stable configurations, are angularly equally spaced from each other. In particular, the inclination between the longitudinal axis 2a and the attachment surface 8a varies between the positions of locking positions and in particular varies by an angle substantially less than 30 ° in detail at 15 ° preferably substantially comprised between 10 ° and 5 ° and more preferably substantially equal to 7.5 °.

Il sistema di bloccaggio 91 comprende due ruote 91 a a dentatura frontale atta e reciprocamente ingranare bloccando la rotazione; e mezzi di comando 91 b della rotazione reciproca tra le ruote dentate 91 a. The locking system 91 comprises two wheels 91 a with front toothing adapted and mutually meshing, locking the rotation; and means 91 b for controlling the reciprocal rotation between the toothed wheels 91 a.

Una ruota 91 a è solidale al corpo base 2 e l’altra ruota 91 a è solidale all’attacco 8. I mezzi di comando 91 b sono atti a selettivamente permettere o impedire una rotazione reciproca delle ruote 91 a. Essi consentono sia un allontanamento tra le ruote 91 a lungo l’asse di rotazione 9a che, disimpegnando le dentature, permette alle ruote 91 a una rotazione reciproca sia un accostamento reciproco delle ruote 91 a lungo l’asse di rotazione 9a che, impegnando le dentature, impedisce alle ruote 91 a una rotazione reciproca. A wheel 91 a is integral with the base body 2 and the other wheel 91 a is integral with the attachment 8. The control means 91 b are adapted to selectively allow or prevent a reciprocal rotation of the wheels 91 a. They allow both a separation between the wheels 91 along the axis of rotation 9a which, by disengaging the toothings, allows the wheels 91 to rotate reciprocally, and a reciprocal approach of the wheels 91 along the axis of rotation 9a which, by engaging the toothing, prevents the wheels 91 from reciprocating rotation.

I mezzi di comando 91 b possono comprendere un perno filettato impegnato a una delle ruote 91 a e atto a ruotare rispetto ad essa comandandone uno spostamento lungo l’asse di rotazione 9a. The control means 91 b can comprise a threaded pin engaged with one of the wheels 91 a and able to rotate with respect to it, controlling it to move along the axis of rotation 9a.

I mezzi di comando 91 b possono essere automatici e quindi prevedere un loro attuatore. In alternativa essi sono manuali e quindi prevedere una superficie di presa di comando dei mezzi 91 b per l’operatore. The control means 91 b can be automatic and therefore provide an actuator thereof. Alternatively they are manual and therefore provide a surface for the control of the means 91 b for the operator.

Si evidenzia infine come la rotazione data dalla cerniera 9 possa essere manuale (eseguita ad esempio tramite il sistema di bloccaggio 91 come sopra descritto). In alternativa essa può essere automatica. Tale rotazione può essere comandata dal sistema di bloccaggio 91 come sopra descritto o, in alternativa o aggiunta, la mano robotica 1 può comprendere un azionamento (per esempio identificabile in un motore elettrico) della rotazione di almeno il corpo base 2. Finally, it should be noted that the rotation given by the hinge 9 can be manual (performed for example by means of the locking system 91 as described above). Alternatively it can be automatic. This rotation can be controlled by the locking system 91 as described above or, alternatively or in addition, the robotic hand 1 can comprise a drive (for example identifiable in an electric motor) of the rotation of at least the base body 2.

Il funzionamento della mano robotica 1 precedentemente descritta in termini strutturali è il seguente. The operation of the robotic hand 1 previously described in structural terms is as follows.

La mano robotica 1 è vincolata, grazie all’attacco 8, a un organo esterno in corrispondenza della superficie di attacco 8a e quindi posta in connessione dati a un’unità esterna di comando della mano robotica 1 attraverso il connettore 44. La mano robotica 1 è così pronta per essere usata. The robotic hand 1 is constrained, thanks to the attachment 8, to an external organ in correspondence with the attachment surface 8a and therefore placed in data connection to an external control unit of the robotic hand 1 through the connector 44. The robotic hand 1 it is now ready to be used.

L’unità esterna comanda la presa di un oggetto in base a un segnale esterno da un operatore. The external unit controls the gripping of an object based on an external signal from an operator.

In risposta a questo comando la cerniera 9 attiva\permette la rotazione di almeno il corpo base 2 e l’uno o più dita 3 rispetto all’attacco 8 e quindi all’organo esterno fino al raggiungimento della desiderata posizione e in particolare della posizione di bloccaggio più prossima a detta posizione desiderata. A questo punto la scheda 43, in base a detto segnale esterno, comanda l’attuazione del motore 41 che, attraverso il riduttore 45, pone in rotazione l’albero 42 e quindi la puleggia 61. La puleggia 61 trascina il cavo di azionamento 62 che, comandando il cavo di comando, porta le dita 3 nella desiderata posizione di presa. In response to this command, the hinge 9 activates the rotation of at least the base body 2 and the one or more fingers 3 with respect to the attachment 8 and therefore to the external member until the desired position is reached and in particular the position of locking closest to said desired position. At this point the card 43, on the basis of said external signal, controls the actuation of the motor 41 which, through the reducer 45, rotates the shaft 42 and therefore the pulley 61. The pulley 61 drives the drive cable 62 which, by controlling the control cable, brings the fingers 3 to the desired gripping position.

La mano robotica 1 secondo l’invenzione consegue importanti vantaggi. The robotic hand 1 according to the invention achieves important advantages.

Infatti, l’innovativa introduzione della cerniera 9, consentendo una rotazione reciproca tra attacco 8 (ossia l’organo esterno) e il resto della mano robotica 1, conferisce alla stessa mano una straordinaria flessibilità d’uso e quindi la presa di oggetti in posizione qualsiasi. In fact, the innovative introduction of the hinge 9, allowing a reciprocal rotation between the attachment 8 (i.e. the external organ) and the rest of the robotic hand 1, gives the same hand an extraordinary flexibility of use and therefore the grip of objects in position any.

Si precisa come tali vantaggi sono garantiti dal particolare posizionamento dell’asse di rotazione 9a che permette di avere una straordinaria ampiezza di rotazione. Un altro vantaggio è dato dalla suddivisione della camera 5 nelle sottocamere 5b e 5c e dalla particolare disposizione dei vari componenti elettici e meccanici che azzera il rischio d’interferenze tra di loro. Tale aspetto è accentuato dalla presenza dell’assorbitore 7 che, assorbendo tutti i campi magnetici prodotti dai componenti elettrici della mano robotica 1, assicura l’assenza d’interferenze anche con altri dispositivi. It should be noted that these advantages are guaranteed by the particular positioning of the rotation axis 9a which allows for an extraordinary amplitude of rotation. Another advantage is given by the subdivision of chamber 5 into sub-chambers 5b and 5c and by the particular arrangement of the various electrical and mechanical components which eliminates the risk of interference between them. This aspect is accentuated by the presence of the absorber 7 which, by absorbing all the magnetic fields produced by the electrical components of the robotic hand 1, ensures the absence of interference even with other devices.

Un altro importante vantaggio è dato dalla definizione dell’intercapedine libera 1a che permette alla mano robotica 1 di indossare un normale guanto. Another important advantage is given by the definition of the free interspace 1a which allows the robotic hand 1 to wear a normal glove.

L’invenzione è suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo definito dalle rivendicazioni. The invention is susceptible of variants falling within the scope of the inventive concept defined by the claims.

Ad esempio, la mano robotica 1 può comprendere una supplementare cerniera definente un supplementare asse di rotazione tra attacco 8 e corpo base 2. For example, the robotic hand 1 can comprise an additional hinge defining an additional axis of rotation between the attachment 8 and the base body 2.

Il supplementare asse di rotazione è sostanzialmente trasversale e in dettaglio sostanzialmente perpendicolare all’asse di rotazione 9a. The additional axis of rotation is substantially transverse and in detail substantially perpendicular to the axis of rotation 9a.

Il supplementare asse di rotazione è opportunamente sostanzialmente parallelo alla superficie di attacco 8a. The additional axis of rotation is suitably substantially parallel to the attachment surface 8a.

Detta supplementare cerniera può essere analoga alla cerniera 9. Said additional hinge can be similar to hinge 9.

In tale ambito tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti e i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi. In this context, all the details can be replaced by equivalent elements and the materials, shapes and dimensions can be any.

Claims

CLAIMS 1. Robotic hand (1) comprising: - a base body (2) defining the body of said robotic hand (1) and a longitudinal axis (2a); - at least one finger (3) hinged to said base body (2); - an engine block (4); - a kinematic mechanism for controlling the motion of said at least one finger (3) as a function of said engine block (4); - said motor block (4) comprising at least one motor (41) adapted to drive said control mechanism; and characterized by the fact of understanding - an absorber (7) of magnetic fields produced at least by said motor (41).

Robotic hand (1) according to claim 1, comprising a chamber (5) for containing said motor block (4) and said absorber (7) attached to said base body (2).

Robotic hand (1) according to claim 2, wherein said control mechanism is external to said chamber (5); and in which said robotic hand (1) comprises a transmission (6) of the motion from said engine block (4) in said chamber (5) to said control mechanism external to said chamber (5).

Robotic hand (1) according to claim 3, wherein said chamber (5) comprises a partition (51) dividing said chamber (5) into a first sub-chamber (5b) housing said motor (41) and into a second sub-chamber ( 5c) housing said transmission (6); and in which said engine block (4) comprises a shaft (42) moved by said engine (41) in said first sub-chamber (5b) and driving said transmission (6) in said second sub-chamber (5c).

Robotic hand (1) according to at least one claim 2-4, in which said chamber (5) is sealed.

6. Robotic hand (1) according to at least one previous claim, wherein said absorber (7) comprises a faraday cage (71) enveloping at least said motor (41) and able to absorb said magnetic fields transforming them by induction into electric current.

Robotic hand (1) according to the preceding claim, wherein said faraday cage (71) comprises a net enveloping at least said motor (41).

Robotic hand (1) according to claim 4 and 6, wherein said faraday cage (71) comprises a conductive paint sprayed on at least the internal surfaces of said first sub-chamber (5b).