WO2018227402A1 - 机器人手 - Google Patents

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Publication number
WO2018227402A1
WO2018227402A1 PCT/CN2017/088179 CN2017088179W WO2018227402A1 WO 2018227402 A1 WO2018227402 A1 WO 2018227402A1 CN 2017088179 W CN2017088179 W CN 2017088179W WO 2018227402 A1 WO2018227402 A1 WO 2018227402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
root
finger
knuckle
thumb
palm
Prior art date
Application number
PCT/CN2017/088179
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陈华兴
Original Assignee
深圳鼎极智慧科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳鼎极智慧科技有限公司 filed Critical 深圳鼎极智慧科技有限公司
Priority to PCT/CN2017/088179 priority Critical patent/WO2018227402A1/zh
Priority to CN201780091527.1A priority patent/CN110740842B/zh
Publication of WO2018227402A1 publication Critical patent/WO2018227402A1/zh

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members

Definitions

  • the present invention belongs to the field of robot technology, and more particularly to a robot hand.
  • the technical solution adopted by the present invention is: Providing a robot hand, comprising: [0005] a palm;
  • a finger the finger is provided with four and arranged side by side, and the four fingers correspond to an index finger, a middle finger, a ring finger and a little finger, respectively, each of the fingers includes a first root knuckle, an intermediate knuckle, a first An end knuckle, a first driving mechanism for connecting the first root phalanx and the palm and for driving the first root phalanx to swing back and forth with respect to the palm toward the front side, for connecting the first a second knuckle and the intermediate knuckle for driving the second knuckle of the intermediate knuckle to reciprocate forwardly relative to the first knuckle and for connecting the intermediate knuckle and the first a distal end knuckle and a third drive mechanism for driving the first end phalanx to reciprocate forwardly relative to the intermediate phalanx, the first root phalanx, the intermediate phalanx and the first The end knuckles are arranged
  • a thumb is disposed on the left or right side of the palm and includes a root of the thumb, a second root phalanx, a second end knuckle, for connecting the root of the thumb and the palm and for driving a thumb root driving member that swings back and forth with respect to the palm toward the front side, for connecting the second root knuckle and a fourth driving mechanism for driving the second root phalanx to reciprocate with respect to the front side of the thumb root and for connecting the second root phalanx and the second end knuckle a fifth driving mechanism for driving the second end phalanx to reciprocate forwardly relative to the second root phalanx, the thumb root, the second root phalanx and the second end knuckle Arranged from bottom to top.
  • the beneficial effects of a robot hand are as follows:
  • the robot hand structure highly simulates a human hand structure, each finger and a thumb have three movable knuckles, and each knuckle has a palm palm bending degree of freedom. That is, the robot hand has 15 degrees of freedom.
  • the upper computer in the robot sends a control signal to the palm to control the palm of the palm to support or resist the object being grasped.
  • the four fingers and the thumb are bent toward each other and are bent toward the palm to pick up and grasp the caught.
  • it is also possible to realize the bending and matching of the thumb and the finger to grasp the object to be grasped and the robot hand basically realizes the function of the human hand and has high flexibility.
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot hand according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a four-finger finger provided by an embodiment of the present invention
  • 4 is a perspective exploded view of the finger joint of the embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the first root knuckle provided by the embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an intermediate knuckle provided by the embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a perspective exploded view of the first end knuckle provided by the embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a perspective view of the thumb provided by the embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a perspective exploded view of the thumb according to the embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an exploded perspective view of the base of the thumb according to the embodiment of the present invention
  • Figure 11 is an exploded perspective view of the palm of the present invention
  • Figure 12 is an exploded perspective view of the wrist according to the embodiment of the present invention
  • It is a perspective view of an arm provided by an embodiment of the present invention.
  • the X direction represents "left", the reverse direction represents “right”; the Y direction represents “up”, the opposite direction represents “lower”; the z direction represents "front”, and the opposite direction Represents "after”.
  • the present invention provides a robot hand, including:
  • the palm 100 can serve as a main support for the grasped object.
  • the finger 200, the finger 200 is provided with four and arranged side by side, and the four fingers 200 respectively correspond to the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger, and each finger 200 includes a first root knuckle 210, an intermediate knuckle 220, and a first finger.
  • the end knuckle 230, the first driving mechanism 240, the second driving mechanism 250 and the third driving mechanism 260, the first driving mechanism connection 240 is connected to the lower end of the first root phalanx 210 and the upper part of the palm 100 and drives the first root phalanx 21 0 reciprocally oscillates forward relative to the palm 100;
  • the second drive mechanism 250 connects the upper end of the first root phalanx 210 with the lower end of the intermediate knuckle 220 and drives the intermediate knuckle 220 to swing back and forth toward the front side;
  • the third drive mechanism 260 connects the middle The upper end of the knuckle 220 and the lower end of the first end knuckle 230 drive the first end knuckle 230 to swing back and forth, that is, the first knuckle 210 is driven by the first driving mechanism 240, and the middle finger
  • the segment 220 is driven by the second drive mechanism 250 and the first end knuckle 230 is driven by the third
  • the thumb 300 is disposed on the left or right side of the palm 100 and includes a thumb root 330, a second root phalanx 310, a second end phalanx 320, a thumb root drive member 340, a fourth drive mechanism, and a
  • the fifth driving mechanism, the thumb root driving member 340 connects the thumb root portion 330 with the side of the palm 100 and is used for driving the thumb root portion 330 to reciprocate back and forth with respect to the palm 100
  • the fourth driving mechanism connects the lower end of the second root phalanx 310 with the base of the thumb. 330 and driving the second root phalanx 310 to reciprocate forwardly relative to the thumb root 330.
  • the fifth drive mechanism connects the upper end of the second root phalanx 310 with the lower end of the second end phalanx 320 and drives the second end phalanx 320.
  • the knuckle 310 is oscillated forward and backward with respect to the second knuckle 310, that is, each knuckle of the thumb 300 is also provided with a driving mechanism, which finally realizes the bending and straightening action of the entire thumb 300.
  • the base of the thumb 330, the second root knuckle 310 and the second end phalanx 320 are arranged in order from bottom to top.
  • the second end knuckle 320 extends in the same direction as the first end knuckle 230 extends.
  • the robot hand structure height simulates the human hand structure
  • each finger 200 and the thumb 300 are There are three active knuckles, each knuckle reciprocating the degree of freedom to the palm of the palm 100, that is, the robot hand has 15 degrees of freedom
  • the upper computer in the robot sends a control signal to the palm 100, and controls the palm 100 to support or resist the palm
  • the grasping object, the four fingers 200 and the thumb 300 are bent toward each other and are bent toward the palm to pick up and grasp the object to be grasped.
  • the thumb 300 and the finger 200 can also be bent and matched to grip the object to be grasped.
  • the function of the human hand is highly flexible.
  • the initial position is such that the finger 200 is straightened relative to the palm 100 in a straight position.
  • any finger 200 includes a finger connector 270, and the first driving mechanism 240 connects the first root knuckle 210 with the finger connector 270.
  • Any of the fingers 200 includes a first driving member 280 that is coupled to the palm 100 and that is used to drive the left and right sides of the finger connector 270 to swing back and forth.
  • the palm 100 has a cavity 101 in which the first driver 240 of the finger connector 270 is placed.
  • the first root knuckle 210 is connected to the upper portion of the palm 100 by the finger connecting member 270, and the finger connecting member 270 is swung left and right by the first driving member 280, that is, the finger connecting member 270 drives the first
  • the one knuckle 210, the middle knuckle 220 and the first end knuckle 230 swing up and down, that is, any two adjacent fingers 200 are rotated to the left or right, respectively, to rotate or face each other, so as to make any finger 200
  • the first driving member 280 has a first output gear for outputting torque
  • the finger connecting member 270 includes a supporting body 271 and a semicircle connected with the supporting body 271.
  • a semi-circular plate 272 having a semicircular engaging tooth 273 meshing with the first output gear
  • a first output gear and a semicircular plate 272 having a semicircular engaging tooth 273 Engage.
  • the finger connector 270 includes two support shafts 274 which are respectively coupled to the front side and the rear side of the support body 271, and the axes of the two support shafts 274 are overlapped, and the two support shafts 274 are rotatably coupled to the palm 100.
  • the first driving member 280 receives the control signal from the palm 100 and starts to act, and meshes with the semicircular engaging teeth 273 on the semicircular plate 272 through the first output gear to drive the finger.
  • the connecting member 2 70 rotates about the axis of the support shaft 274, wherein the support shaft 274 extends in the front-rear direction, so that under the driving of the first driving member 280, the finger connecting member 270 drives the first root phalanx 210, the intermediate phalanx 220, and
  • the first end knuckle 230 swings to the left and right, so that the four fingers 200 can cooperate with the thumb 300 to grasp the object to be grasped.
  • the effect is Zhang, so that the side of the grasped object is affected by the grasping force of the finger 200, and the grasped object is less likely to oscillate, thereby making the grasping more stable.
  • the two support shafts 274 are rotatably coupled to the cavity 101 of the palm 100 by two support bearings 275, respectively.
  • the finger connector 270 includes a first support plate 276 and a second support plate 277 each connected to the upper side of the support body 271, the first support plate 276 and the first support plate 276
  • the two supporting plates 277 face and are respectively located at the left and right side edges of the supporting body 271
  • the first supporting plate hole 2761 is provided on the plate surface of the first supporting plate 276 facing the second supporting plate 277
  • the second The plate surface of the support plate 277 facing the first support plate 2 76 is provided with a second support shaft hole
  • the first support shaft hole 2761 is provided with a bottom meshing tooth 2762 in the circumferential direction of the hole wall.
  • the first support plate 276 is integrally formed with the support body 271.
  • the first root phalanx 210 includes a root housing 211 having a root receiving cavity, and a first drive mechanism 240 is disposed at a lower portion of the root receiving cavity.
  • the first drive mechanism 240 includes a first drive motor 241, a first reduction gear assembly 242 coupled to the output end of the first drive motor 241 and configured to reduce the rotational speed of the output of the first drive motor 241, and a first reduction gear assembly 242
  • the first gear shaft 243 connected to the output end has a first meshing tooth 2431 at one end thereof.
  • the root casing 211 is respectively provided with a first root through hole 201 and a second root through hole 202 each communicating with the root receiving cavity at the left and right sides of the lower end portion thereof, and the first gear shaft 243 is opposite to the first meshing tooth 2431.
  • the end portion passes through the second root hole 202 and is rotatably coupled to the second support shaft hole.
  • the end of the first gear shaft 243 with the first meshing tooth 2431 passes through the first root hole 201 and is coupled to the first support plate.
  • the bottom engaging teeth 276 2 of 276 are engaged.
  • the first drive motor 241 operates in accordance with the control information transmitted by the finger connector 270, and the high rotation speed output by the first drive motor 241 is decelerated via the first reduction gear assembly 242, and then The first gear shaft 243 outputs, through the first meshing teeth 2431 on the first gear shaft 243, meshes with the bottom meshing teeth 2762 on the first support plate 276, thereby driving the first root knuckle 210 around the first gear shaft 243
  • the rotation of the axis, that is, the first root phalanx 210 is bent or straightened between the initial position and the palm of the palm 100, making the first root phalanx 210 more flexible.
  • the first support plate 276 protrudes from the plate surface with a root positioning shaft 2763, and the root positioning shaft 2
  • the end 763 is disposed in the first support shaft hole 2761 and has an axis overlapping the axis of the first support shaft hole 2761.
  • the first gear shaft 243 is provided with a root positioning hole 2432 at its end end face with the first meshing tooth 2431, and the root positioning shaft 2763 is inserted into the root positioning hole 2432 for mounting and positioning.
  • the finger connector 270 includes a bottom PCB board 278 and a bottom spring 279 electrically connected to the bottom PC B board 278.
  • the bottom PCB board 278 is clamped to the support body 271. Between the second support plate 277, the first gear shaft 243 passes through the bottom PCB plate 278 and the end of the bottom spring 279 penetrates from the second root through hole 202 into the root receiving cavity.
  • the first portion knuckle 210 includes a root PCB board 212 disposed in the root receiving cavity, a first microprocessor electrically connected to the root PCB board 212, and a board surface fixed to the root PCB board 212 and the root PCB
  • the first root ring line electrically connected to the board 212, the bottom spring 279 electrically resists the first root ring line for supplying power to the root PC B board 212 and transmitting control signals to the first microprocessor, and controlling The operation of the first drive motor 241.
  • the bottom spring piece 279 is V-shaped or U-shaped, one end of the bottom spring piece 279 is electrically connected to the bottom PCB board 278 and the other end is a free end, when the bottom spring piece 279 is in contact with the first The root ring slide ⁇ , the bottom spring 279 is elastically deformed and its free end is slid, so that the bottom spring 279 is in firm contact with the first root ring slide.
  • the first partial knuckle 210 includes a first temperature sensor 213 for detecting the temperature of the first root knuckle 210, for measuring the rotation of the first gear shaft 243.
  • the first temperature sensor 213 is disposed in the root receiving cavity and electrically connected to the root PCB board 212.
  • the first angle measuring magnetic ring 214 is sleeved on the first gear shaft 243 and has an interference fit with the first gear shaft 243.
  • the first angle measuring magnetic ring 214 is disposed in the root receiving cavity and electrically connected to the root PCB board 212.
  • the first heater 215 is disposed in the root receiving cavity and electrically connected to the root PCB board 212.
  • the first pressure sensor 216 is disposed on the front side of the root casing 211 and is electrically connected to the root PCB board 212.
  • the first microprocessor controls the first heater 215 to heat, and simultaneously uploads the temperature value measured by the first temperature sensor 213, the pressure value measured by the first pressure sensor 216, and the first angle measurement.
  • the root casing 211 includes a first left cover body 2111, a first housing 2112, and a first right cover body 2113.
  • the first housing 2112 has a first partition plate 2114, and the first partition plate 2114.
  • the root receiving cavity is divided into a first left receiving space 2115 and a first right receiving space 2116 disposed opposite to the first left receiving space 2115.
  • the first portion of the through hole 201 is disposed at the lower end of the first right cover 2113; the second portion of the through hole 201 is disposed at the lower end of the first left cover 2112; the root PCB 212 is received in the first left receiving space 2115
  • the first driving mechanism 240 and the second driving mechanism 250 are both fixed to the first partitioning plate 2114.
  • the support body 271 is provided with a first sliding groove 2711 on the top surface thereof, and the lower end portion of the root outer casing 211 cooperates with the first sliding groove 2711 and rotates in the first sliding groove 2711.
  • the second driving mechanism 250 is disposed at the upper portion of the root accommodating cavity.
  • the second drive mechanism 250 includes a second drive motor 251, a second reduction gear assembly 252 coupled to the output of the second drive motor 251 and configured to reduce the rotational speed of the second drive motor 251, and a second reduction gear assembly 252 a second gear shaft 253 connected to the output end, the second gear shaft 253 has a second meshing tooth 2531 at one end thereof;
  • the intermediate knuckle 220 includes an intermediate casing 221 and a first intermediate support plate 223 and a second intermediate support plate 224 connected to the lower end portion of the intermediate casing 221, the first intermediate support plate 223 facing the second intermediate support plate 224 And respectively located at the left and right side edges of the middle casing 221, the plate surface of the first intermediate support plate 223 facing the second intermediate support plate 224 is provided with a first intermediate shaft hole, and the second intermediate support plate 224 is a second intermediate shaft hole 2241 is disposed on the facing surface of the first intermediate support plate 223, and the first intermediate shaft hole is provided with a middle engaging tooth in a circumferential direction of the hole wall;
  • the root casing 211 is respectively provided with a first top perforation 203 and a second top perforation 204 communicating with the root receiving cavity at the left and right sides of the upper end portion thereof, and the end of the second gear shaft 253 opposite to the second meshing tooth Passing out from the second top perforation 204 and rotatably connecting with the second intermediate shaft hole 2241, the end of the second gear shaft 253 with the second meshing tooth 2531 is passed out from the first top perforation 203 and the first intermediate support plate The bottom meshing teeth of 223 are engaged.
  • the second drive motor 251 operates in accordance with the control information transmitted by the finger connector 270, and the high rotation speed output by the second drive motor 251 is decelerated via the second reduction gear assembly 252. And outputted by the second gear shaft 253, and meshed with the middle meshing teeth on the first intermediate support plate 223 through the second meshing teeth 2531 on the second gear shaft 253, thereby driving the intermediate knuckle 220 around the second gear shaft 253
  • the axis is rotated, i.e., the intermediate knuckle 220 is bent or straightened between the initial position and the palm of the palm 100, making the intermediate knuckle 220 more flexible.
  • the intermediate housing 221 has an intermediate receiving cavity
  • the intermediate knuckle 220 includes an intermediate PCB board 225, a second microprocessor electrically connected to the intermediate PCB board 225, and
  • the intermediate PCB 225 is electrically connected to the intermediate reed 226, the intermediate PCB 225 is disposed at the end in the intermediate receiving cavity and the other end thereof extends between the first intermediate supporting plate 223 and the second intermediate supporting plate 224,
  • the two gear shafts 253 pass through the intermediate PCB plate 225 and the ends of the intermediate springs 226 penetrate into the intermediate receiving cavity from the second top perforations 204.
  • the first portion knuckle 210 includes a second root ring line fixed to the board surface of the root PCB board 212 and electrically connected to the root PCB board 212.
  • the middle reed 226 is electrically resisted to the second root ring line. Supplying power to the intermediate PCB board 25 and transmitting control signals to the second microprocessor for controlling the operation of the second driving motor 251
  • the first partial knuckle 210 includes a second angle measuring magnetic ring 217 for measuring the rotation angle of the second gear shaft 2 53 , and the second angle measuring magnetic ring 217
  • the second gear shaft 253 is disposed in the second gear shaft 253 and is disposed in an interference fit with the second gear shaft 253.
  • the second angle measuring magnetic ring 217 is disposed in the root receiving cavity and electrically connected to the root PCB board 212.
  • the rotation angle value of the second gear shaft 253 measured by the second angle measuring magnetic ring 217 is uploaded to the second microprocessor, and finally uploaded to the upper computer for real monitoring of the robot hand. Working status.
  • the structure of the intermediate reed 226 is the same as that of the bottom reed 279, the connection form of the intermediate reed 226 and the intermediate PCB 225, and the connection form of the bottom reed 279 and the bottom PCB 278 are the same. , will not repeat them here.
  • the intermediate housing 221 includes a second left cover 2211, a second housing 2212, and a second right cover 2213.
  • the second housing 2212 has a second spacer 2214, and the second spacer 2214.
  • the intermediate receiving chamber is divided into a second left receiving space 2215 and a second right receiving space 2116 disposed opposite to the second left receiving space 2215.
  • the first intermediate through hole 205 is disposed at the upper end of the second right cover 2213; the second intermediate hole 206 is disposed at the upper end of the second left cover 2211; the intermediate PCB 225 is received in the second left receiving space 2215 Internally fixed to the second partition plate 2214; the third driving mechanism 260 is fixed to the second partition 2214 [0050]
  • the first intermediate support plate 223 is coupled to the lower end of the second right cover 2213 and integrally formed with the second right cover 2213; the second intermediate support plate 224 is coupled to the second left cover 2211. The lower end is integrally formed with the second left cover 2211.
  • the second housing 2212 is recessed upwardly on the bottom surface thereof to form a second sliding slot 2217.
  • the upper end portion of the root housing 211 cooperates with the second sliding slot 2217 and rotates in the second sliding slot 2217. .
  • the third driving mechanism 260 is disposed on the upper part of the intermediate receiving cavity.
  • the third driving mechanism 260 includes a third driving motor, a third reduction gear assembly 262 connected to the output end of the third driving motor and used to reduce the output speed of the third driving motor, and a connection with the output end of the third reduction gear assembly 262. a third gear shaft 263 having a third meshing tooth 2631 at one end thereof
  • the end knuckle 230 includes an end body 231 and a first end support plate 232 and a second end support plate 233 connected to the lower end portion of the end body 231, the first end support plate 232 facing the second end support plate 233
  • the first end of the first end support plate 232 facing the second end support plate 233 is provided with a first end shaft hole 2321, and the second end support plate 233 is located at the left and right side edges of the end body 231.
  • the plate surface facing the first end support plate 232 is provided with a second end shaft hole, and the first end shaft hole 2321 is provided with a top engaging tooth 2322 in the circumferential direction of the hole wall.
  • the middle casing 221 defines a first intermediate through hole 205 and a second intermediate through hole 206 communicating with the intermediate receiving cavity at the left and right sides of the upper end portion thereof, and the third gear shaft 263 is opposite to the third meshing tooth 2631 wheel.
  • the end portion passes through the second intermediate through hole 206 and is rotatably coupled to the second end shaft hole 2321.
  • the end portion of the third gear shaft 263 with the third meshing tooth 2631 passes through the first intermediate hole 205 and is coupled to the first end.
  • the top engaging teeth 2322 of the support plate 232 are engaged.
  • the third driving motor operates according to the control information transmitted by the first root knuckle 210, and the high rotation speed output by the third driving motor is decelerated via the third reduction gear assembly 262, and then
  • the third gear shaft 263 outputs, through the third meshing teeth 2631 on the third gear shaft 263, meshes with the top meshing teeth 2322 on the first end support plate 232, thereby driving the end knuckle 230 about the axis of the third gear shaft 263.
  • Rotating, that is, the end knuckle 230 is bent or straightened between the initial position and the palm of the palm 100, The end knuckle 230 is more flexible.
  • the intermediate knuckle 220 includes a second temperature sensor for detecting the temperature of the intermediate knuckle 220, and a third angle measuring magnetic ring 227 for measuring the rotation angle of the third gear shaft 263. a second heater for heating or/and a second pressure sensor 228 for detecting the pressure experienced by the intermediate knuckle 220
  • the second temperature sensor is disposed in the intermediate receiving cavity and electrically connected to the intermediate PCB 225.
  • the third angle measuring magnetic ring 227 is sleeved on the third gear shaft 263 and has an interference fit with the third gear shaft 263.
  • the third angle measuring magnetic ring 227 is disposed in the intermediate receiving cavity and electrically connected to the intermediate PCB board 225. connection.
  • the second heater is disposed in the intermediate receiving cavity and electrically connected to the intermediate PCB 225.
  • the second pressure sensor 228 is disposed on the front side of the intermediate casing and electrically connected to the intermediate PCB 225.
  • the second microprocessor controls the second heater to heat, and simultaneously uploads the temperature value measured by the second temperature sensor, the pressure value measured by the second pressure sensor 228, and the second angle measuring magnetic ring.
  • 227 measures the angle of rotation of the third gear shaft 263. Therefore, the intermediate knuckle 220 not only senses the pressure it receives and adjusts accordingly, but also controls the temperature of the intermediate knuckle 220, so that the intermediate knuckle 220 is no longer in a cold, ice-free state.
  • the end knuckle 230 includes an end PCB board 234, a third microprocessor electrically connected to the end PCB board 243, and an end reed 235 electrically connected to the end PCB board 243.
  • the third gear shaft 263 passes through the end PCB plate 234 and the end of the end spring 235 extends from the second intermediate through hole 206 into the intermediate receiving cavity
  • the middle knuckle 230 includes an intermediate ring sliding wire fixed to the intermediate surface of the intermediate PCB board 234 and electrically connected to the intermediate PCB board 234.
  • the end reed 235 electrically resists the intermediate ring sliding line for the end PCB board 234. Power is supplied and a control signal is transmitted to the third microprocessor.
  • the end knuckle 230 includes a third temperature sensor for detecting the temperature of the end phalane 230, a third heater 236 for heating or/and for detecting the end knuckle
  • the third pressure sensor of the pressure received by the end body 231 is provided with a distal end cavity 2311 at its side wall, wherein the mouth of the end port 2311 faces the second end support plate 233.
  • the third temperature sensor is disposed in the end port 2311 and electrically connected to the end PCB board 234.
  • the third heater 236 is disposed at the end port 2311 and electrically connected to the end PCB 234.
  • Third pressure sensor layout The front side of the end body 231 is electrically connected to the end PCB board 2311.
  • the third microprocessor controls the third heater heating 236 to simultaneously upload the temperature value measured by the third temperature sensor and the pressure value measured by the third pressure sensor. Therefore, the end knuckle 230 not only senses the pressure it receives and adjusts accordingly, but also controls the temperature of the end knuckle 230, causing the end knuckle 230 to be cold and ice-free.
  • the end PCB board 234 includes a first PCB board body 2341 and a second PCB board body 2342 electrically connected to the first PCB board body 2341.
  • the second PCB board body 2342 is inserted into the end of the mouth.
  • the second end support plate 233 and the end body 231 sandwich the first PCB board body 2341.
  • the end reed 235 is electrically connected to the first PCB board 2341 and has the same structure as the bottom reed 279, the connection manner of the end reed 235 and the first PCB board 2341, and the bottom reed 279 and the bottom PCB 278. The connection is the same, and will not be described here.
  • the third microprocessor is disposed on the first PCB board 2341 and electrically connected to the first PCB board 2341.
  • the end body 231 is recessed upwardly on the bottom surface thereof with a third sliding slot 2312.
  • the upper end portion of the intermediate housing 221 cooperates with the third sliding slot 2312 and rotates in the third sliding slot 2312.
  • the structure of the second root phalanx 310 is the same as that of the first root phalanx 210, and the structure of the second end phalanx 320 and the first end knuckle 230
  • the structure of the fourth driving mechanism is the same as that of the first driving mechanism 240, and the structure of the fifth driving mechanism is the same as that of the second driving mechanism 250.
  • the thumb root 330 includes a finger root housing 331 having a finger root cavity 3311 and a connecting tongue 332 connected to the side wall of the finger root outer casing 331, The lower end portion of the two phalanxes 310 is inserted from the finger base ⁇ mouth 3311 into the finger base ⁇ mouth 3311.
  • the connecting tongue 332 has a semicircular surface at its extended end and a thumb on its semicircular surface. The teeth 3321 are engaged.
  • the thumb root drive member 340 has a second output gear for torque output, and the second output gear meshes with the thumb engagement tooth 3321 for driving the thumb root 330 to flip from the initial position to the front side of the palm 100 and from the palm 100. The front side is turned over to the initial position.
  • the thumb root driving member 340 operates in accordance with the control information transmitted from the palm 1000, and the torque output by the thumb root driving member 340 is meshed with the thumb engaging teeth 3321 through the second output gear. , to drive the thumb root 330 around the second output gear axis from the initial position to the palm of the palm 100 and flip from the palm of the palm 100 to the initial position, making the thumb 300 more flexible.
  • the thumb root portion 330 further includes a reduction gear 333.
  • the reduction gear 333 is provided with a through hole 3331 at the axial center, and the reduction gear 333 is disposed at the wall of the through hole 3331 and the second output gear.
  • the thumb 300 includes a thumb fixing member 360.
  • the thumb fixing member 360 includes a thumb bottom plate 361 for fixing the thumb root driving member 340 and a thumb support member 362 fixedly coupled to the thumb bottom plate 36 1 .
  • the thumb support member 362 is fixed. In the cavity 101 of the palm 100.
  • the thumb support member 362 includes a thumb support body 3621, a first thumb positioning shaft 3622, and a second thumb positioning shaft 3623.
  • the thumb bottom plate 361 is fixed to the thumb support body 3621, the first thumb positioning shaft 3622 and the second thumb positioning shaft 3623.
  • the first thumb positioning shaft 3622 extends into the through hole 3331 of the reduction gear 333 and is rotatably connected to the through hole 33 31 for connecting to the surface of the thumb support body 3621 that faces the second output shaft of the thumb driving member 362.
  • the stability of the reduction gear 333 is improved to facilitate the positioning and installation;
  • the connecting tongue 332 is provided with a shaft hole 3322 at the end thereof, and the second thumb positioning shaft 3623 extends into the shaft hole 3322 and is rotatably connected with the shaft hole 3322, and the reduction gear 3332 and The thumb engaging teeth 3321 are engaged to drive the thumb root 330 to be inverted about the second thumb positioning axis 2623 from the initial position toward the front side of the palm 100 and from the front side of the palm 100 to the initial position.
  • the axis of the reduction gear tooth 3332 overlaps the axis of the shaft hole 3322.
  • the thumb 300 includes a thumb connecting member 350 disposed in the finger root cavity 3 311, and the fourth driving mechanism is connected to the second root knuckle
  • the lower end of the 310 is connected to the thumb connector 350 and the connection structure is the same as that of the first connection mechanism 340 between the finger connector 270 and the first root knuckle 210, and details are not described herein.
  • the thumb 300 includes a second driver 370 for driving the thumb connector 350 to swing in the up and down direction with respect to the palm 100.
  • the driving connection structure of the second driving member 370 and the thumb connecting member 350 and the driving connection structure of the first driving member 280 and the finger connecting member 270 are the same, and details are not described herein.
  • each finger 200 has four active knuckles
  • the thumb 300 has two palm knuckles, a palm anterior phalanx, and an up and down swing phalanx, a total of 15 activities.
  • the knuckles, the robot has a total of 20 degrees of freedom, highly simulating the human hand structure, making the mechanized hand structure more flexible.
  • the thumb root 330 includes a finger base PCB 334 electrically connected to the palm 100 and a fourth microprocessor electrically connected to the finger PCB board 334 .
  • the thumb root 330 includes a fourth temperature sensor 335 for detecting the temperature of the root of the thumb 330, a fourth heater 336 for heating or / and a fourth pressure sensor for detecting the pressure experienced by the root of the thumb 330 337
  • the fourth temperature sensor 335 is disposed in the finger base 3211 and is electrically connected to the finger PCB board 334.
  • the fourth heater 336 is disposed on the finger base 3211 and electrically connected to the finger PCB board 334.
  • the fourth microprocessor controls the fourth heater to heat up 335 to upload the temperature value measured by the fourth temperature sensor 335 and the pressure value measured by the fourth pressure sensor 337. Therefore, the thumb root 330 not only senses the pressure it receives and adjusts accordingly, but also controls the temperature of the base of the thumb 330, so that the root of the thumb 330 is no longer cold and ice-free.
  • the thumb root 330 further includes a finger root holder 337 and a finger root fixing plate 338, wherein
  • the second driving member 370 is disposed in the finger root holder 337, and the finger fixing plate 338 is fastened to the finger root holder 33.
  • the thumb connector 350 is rotatably coupled to the finger root holder 337 and the finger base fixing plate 338.
  • the finger root housing 331 includes a first finger root housing 3312 and a second finger root housing 3313 that is engaged with the first finger root housing 3312.
  • the finger anchor holder 337 is fixed to the first
  • the finger root housing 3312, the first finger root housing 3312 and the second finger root housing 3313 together form a finger root cavity 3311.
  • the palm 100 includes a palm PCB board 110 and a palm microprocessor for controlling the finger 200 and the thumb 300 to act according to the command of the upper computer.
  • the palm microprocessor is electrically connected to the palm PCB board 110 and is disposed in the cavity 101.
  • the palm 100 includes a fifth temperature sensor 120 or / for detecting the temperature of the palm 100 and a fifth heater 130 for heating.
  • the fifth temperature sensor 120 is disposed in the cavity 101 and electrically connected to the palm PCB board 110.
  • the fifth heater 130 is disposed in the cavity 101 and electrically connected to the palm PCB board 110.
  • the fifth microprocessor controls the fifth heater heating 130 to simultaneously upload the temperature value measured by the fifth temperature sensor 120. Therefore, the palm 100 can control its temperature, so that the palm 100 is no longer in a state of cold ice and no temperature.
  • the palm 100 includes a forefoot housing 140 and a hind palm housing 1 that is engaged with the forefoot housing 140.
  • the forefoot housing 140 and the sill housing 150 together form a cavity 101.
  • the forefoot housing 140 is recessed into the cavity 101 at its left or right side portion to form a finger root slot 141 for the thumb root 330 to be inserted and for the thumb root 330 to be inverted.
  • the forefoot housing 140 is provided with a base for the thumb at a position corresponding to the connecting tongue 332.
  • the palm 100 further includes a front fixing plate member 160 and a rear fixing plate member 170, wherein the front fixing plate member 160 is fixed in the forefoot housing 140 at an upper position, four first driving The member 280 is fixed between the front fixing plate member 160 and the rear fixing plate member 170, and corresponds to the four fingers 200, respectively.
  • the thumb support body 3621 is fixed to the front fixing plate member 160.
  • the robot hand further includes a wrist 400 and an arm 500.
  • the wrist 400 includes a wrist support 410, a swing driving mechanism 420 and a rotation driving mechanism 430.
  • the driving mechanism 420 connects the upper portion of the wrist support body 410 with the lower portion of the palm 100 and drives the palm 100 to swing back and forth;
  • the rotation driving mechanism 430 connects the lower portion of the wrist support body 410 with the end of the arm 500 and drives the wrist support body 410 to rotate.
  • the swing driving mechanism 420 includes a first servo driver 421, a positioning groove 422 disposed at an upper end of the wrist support 410 in a left-right direction, and an end cover 423 covering the seating groove 422, the first servo
  • the driver 421 is placed transversely to the seating groove 422 and is located between the end cap 423 and the upper end of the wrist support 410.
  • the rotation driving mechanism 430 includes a second servo driver 431, a receiving groove 432 which is disposed upwardly on the lower end surface of the wrist supporting body 410, and an annular groove 433 which is disposed on the circumferential side of the lower end of the wrist supporting body 410.
  • the second servo driver 431 is inserted into the receiving slot 432 and connected to the upper end of the arm 500.
  • the guide slot 432 is provided with a guide slot 4321, and the guide slot 4321 extends in the up and down direction.
  • the second servo driver 431 has a slider on the outer side wall thereof, and the slider is inserted into the guide slot 4321. And sliding along the guiding chute 43 21 to the accommodating groove 432 not only realizes rapid positioning installation, but also effectively prevents the second servo driver 431 from rotating.
  • the wrist 400 includes a stop block protruding from the outer side wall of the lower end portion of the wrist support 410.
  • the top surface of the arm 500 is provided with a mounting groove 501, and the arm 500 is mounted on the slot 501.
  • the slot wall is convexly provided with a gear block 510, and the stop block can stop at the gear block 510. In this way, the palm 100 can be prevented from rotating more than 360 degrees.
  • the palm 100 further includes a left fixing plate member 191 and a right fixing plate member 192.
  • the left fixing plate member 91 and the right fixing plate member 192 are disposed to face each other, and the left fixing plate member 191 is at one end. Fixed to front fixed plate 1 60 and the other end protrudes from the lower end of the palm 100, and the right fixing member 192 is fixed to the front fixing member 160 and the other end is extended from the lower end of the palm 100.
  • the two ends of the first servo driver 421 are respectively connected to the left fixing plate member 191 and the right side.
  • the plate 192 is fixed.
  • the palm 100 further includes a palm holder 180 for fixing the palm PCB board 110.
  • the two ends of the palm holder 180 are respectively fixed to the left fixing plate member 191 and the right fixing plate member 192.
  • the wrist 400 can drive the palm 100 to swing back and forth and rotate, combined with the active knuckles of the finger 200 and the active knuckles of the thumb 300, the robot hand has a total of 22 degrees of freedom, realistically simulating the structure of the human hand, flexible Grab the item.

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Abstract

一种机器人手，机器人手结构高度模拟人的手结构，各手指(200)以及拇指(300)皆具有3个活动指节，各个指节皆具有一向手掌(100)掌心弯曲自由度，即该机器人手拥有15个自由度，机器人中的上位机向手掌(100)发出控制信号，控制手掌(100)掌心支撑或抵触被抓物，四根手指(200)以及拇指(300)相向弯曲且皆朝向掌心弯曲以拾起并抓紧被抓物，当然，也可以实现拇指(300)与手指(200)相向弯曲配合夹取被抓物，该机器人手基本实现人手的功能，灵活性高。

Description

机器人手
技术领域
[0001] 本发明属于机器人技术领域， 更具体地说， 是涉及一种机器人手。
背景技术
[0002] 衡量机器人的性能， 除了要有强大的大脑之外， 还要有灵活的、 有力的执行机 构， 其中， 对机器人的手指灵活性的要求是非常高的。 然而， 目前大部分机器 人的手掌和手指结构都非常简陋， 所能完成的功能也非常简单， 甚至都无法抓 取一件简单的物品。
技术问题
[0003] 本发明的目的在于提供一种机器人手， 以解决现有技术中存在机器人手功能简 单的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 提供一种机器人手， 包括： [0005] 手掌；
[0006] 手指， 所述手指设置有四根且并排设置， 四根所述手指分别对应为食指、 中指 、 无名指和小指， 各所述手指皆包括第一根部指节、 中间指节、 第一末端指节 、 用于连接所述第一根部指节与所述手掌并用于驱动所述第一根部指节相对于 所述手掌往前侧往复摆动的第一驱动机构、 用于连接所述第一根部指节与所述 中间指节并用于驱动所述中间指节相对于所述第一根部指节往前侧往复摆动的 第二驱动机构以及用于连接所述中间指节与所述第一末端指节并用于驱动所述 第一末端指节相对于所述中间指节往前侧往复摆动的第三驱动机构， 所述第一 根部指节、 所述中间指节和所述第一末端指节由下到上依次布置；
[0007] 拇指， 所述拇指设于所述手掌的左侧或右侧且包括拇指根部、 第二根部指节、 第二末端指节、 用于连接所述拇指根部与所述手掌并用于驱动所述拇指根部相 对于所述手掌往前侧往复摆动的拇指根驱动件、 用于连接所述第二根部指节与 所述拇指根部并用于驱动所述第二根部指节相对于所述拇指根部往前侧往复摆 动的第四驱动机构和用于连接所述第二根部指节与所述第二末端指节并用于驱 动所述第二末端指节相对于所述第二根部指节往前侧往复动摆的第五驱动机构 ， 所述拇指根部、 所述第二根部指节和所述第二末端指节由下到上依次布置。 发明的有益效果
有益效果
[0008] 本发明提供的一种机器人手的有益效果在于： 机器人手结构高度模拟人的手结 构， 各手指以及拇指皆具有 3个活动指节， 各个指节皆具有一向手掌掌心弯曲自 由度， 即该机器人手拥有 15个自由度， 机器人中的上位机向手掌发出控制信号 ， 控制手掌掌心支撑或抵触被抓物， 四根手指及拇指相向弯曲且皆朝向掌心弯 曲以拾起并抓紧被抓物， 当然， 也可以实现拇指与手指相向弯曲配合夹取被抓 物， 该机器人手基本实现人手的功能， 灵活性高。
对附图的简要说明
附图说明
[0009] 图 1是本发明实施例提供的机器人手的立体图； 图 2是本发明实施例提供的四根 手指的立体图； 图 3是本发明实施例提供的手指连接件的立体分解图； 图 4是本 发明实施例提供的手指连接件的立体分解图的主视图； 图 5是本发明实施例提供 的第一根部指节的立体分解图； 图 6是本发明实施例提供的中间指节的立体分解 图； 图 7是本发明实施例提供的第一末端指节的立体分解图； 图 8是本发明实施 例提供的拇指的立体图； 图 9是本发明实施例提供的拇指的立体分解图； 图 10是 本发明实施例提供的拇指根部的立体分解图； 图 11是本发明实施例提供的手掌 的立体分解图； 图 12是本发明实施例提供的手腕的立体分解图； 图 13是本发明 实施例提供的手臂的立体图。
本发明的实施方式
[0010] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例
， 对本发明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仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0011] 参照图 1和图 5， X方向表示"左"， 其反方向表示"右"； Y方向表示"上"， 其反方 向表示"下"； z方向表示"前"， 其反方向表示"后"。
[0012] 请同吋参阅图 1至图 6， 本发明提供一种机器人手， 包括：
[0013] 手掌 100， 可作为被抓取物的主支撑体。
[0014] 手指 200， 手指 200设置有四根且并排设置， 四根手指 200分别对应为食指、 中 指、 无名指和小指， 各手指 200皆包括第一根部指节 210、 中间指节 220、 第一末 端指节 230、 第一驱动机构 240、 第二驱动机构 250以及第三驱动机构 260， 第一 驱动机构连 240接第一根部指节 210的下端与手掌 100上部并驱动第一根部指节 21 0相对于手掌 100往前往复摆动； 第二驱动机构 250连接第一根部指节 210的上端 与中间指节 220的下端并驱动中间指节 220往前侧往复摆动； 第三驱动机构 260连 接中间指节 220的上端与第一末端指节 230的下端并驱动第一末端指节 230往前侧 往复摆动， 也就是说， 第一根部指节 210在第一驱动机构 240的驱动下、 中间指 节 220在第二驱动机构 250的驱动下以及第一末端指节 230在第三驱动机构 260的 驱动下从初始位置向手掌 100前侧摆动以及从手掌 100前侧向初始位置摆动。 也 就是说， 手指 200的各个指节均配有一驱动机构， 最终实现整个手指 200弯曲和 伸直动作。
[0015] 拇指 300， 拇指 300设于手掌 100的左侧或右侧且包括拇指根部 330、 第二根部指 节 310、 第二末端指节 320、 拇指根驱动件 340、 第四驱动机构和第五驱动机构， 拇指根驱动件 340连接拇指根部 330与手掌 100侧部并用于驱动拇指根部 330相对 于手掌 100往前侧往复摆动， 第四驱动机构连接第二根部指节 310的下端与拇指 根部 330并驱动第二根部指节 310相对于拇指根部 330往前侧往复摆动， 第五驱动 机构连接第二根部指节 310的上端与第二末端指节 320的下端并驱动第二末端指 节 320相对于第二关不指节 310往前往复摆动， 即拇指 300的各个指节也均配有一 驱动机构， 最终实现整个拇指 300弯曲和伸直动作。 拇指根部 330、 第二根部指 节 310和第二末端指节 320由下到上依次布置。 第二末端指节 320的延伸方向与第 一末端指节 230的延伸方向相同。
[0016] 在本实施例中， 机器人手结构高度模拟人的手结构， 各手指 200以及拇指 300皆 具有三个活动指节， 各个指节皆向手掌 100掌心往复摆动自由度， 即该机器人手 拥有 15个自由度， 机器人中的上位机向手掌 100发出控制信号， 控制手掌 100掌 心支撑或抵触被抓物， 四根手指 200以及拇指 300相向弯曲且皆朝向掌心弯曲以 拾起并抓紧被抓物， 当然， 也可以实现拇指 300与手指 200相向弯曲配合夹取被 抓物， 该机器人手基本实现人手的功能， 灵活性高。
[0017] 在本实施例中， 初始位置为个手指 200伸直相对于手掌 100处于伸直吋的位置。
[0018] 进一步地， 请同吋参阅图 1和图 2， 任一手指 200包括手指连接件 270， 第一驱动 机构 240连接第一根部指节 210与手指连接件 270。
[0019] 任一手指 200包括连接于手掌 100并用于驱动手指连接件 270左右两侧往复摆动 的第一驱动件 280。
[0020] 手掌 100具有容腔 101， 手指连接件 270第一驱动件 240均置于容腔 101内。
[0021] 在本实施例中， 通过手指连接件 270可使第一根部指节 210连接于手掌 100的上 部， 通过第一驱动件 280实现手指连接件 270左右摆动， 即手指连接件 270带动第 一根部指节 210、 中间指节 220以及第一末端指节 230—起左右摆动， 即任一两相 邻的手指 200分别向左、 向右背离转动或相向转动， 用以使任一手指 200具有左 右摆动的自由度， 即机器人手拥有 19个自由度， 更加接近人手结构， 与人手功 能更接近。
[0022] 进一步地， 请同吋参阅图 1至图 4， 第一驱动件 280具有用于输出转矩的第一输 出齿轮， 手指连接件 270包括支撑主体 271以及与支撑主体 271连接的半圆形板 27 2， 半圆形板 272于其半圆形面幵设有与第一输出齿轮相啮合的半圆啮合齿 273， 第一输出齿轮与带有半圆啮合齿 273的半圆形板 272相啮合。
[0023] 手指连接件 270包括两个支撑轴 274， 两支撑轴 274分别连接于支撑主体 271的前 侧面和后侧面， 且两支撑轴 274的轴线重叠， 两支撑轴 274转动连接于手掌 100。
[0024] 在本实施例中， 第一驱动件 280接收手掌 100发出的控制信号后幵始动作， 通过 第一输出齿轮与半圆形板 272上的半圆啮合齿 273相啮合， 用以驱动手指连接件 2 70绕支撑轴 274的轴线转动， 其中， 支撑轴 274沿前后方向延伸， 致使在第一驱 动件 280的驱动下， 手指连接件 270带动第一根部指节 210、 中间指节 220以及第 一末端指节 230左右摆动， 便于四根手指 200与拇指 300配合抓取被抓物吋能够有 效张幵， 使被抓取物周侧皆受手指 200的抓取力作用， 被抓取物不易发生摆动， 进而使得抓取更加稳固。
[0025] 在本实施例中， 两个支撑轴 274分别通过两支撑轴承 275转动连接于手掌 100的 容腔 101内。
[0026] 进一步地， 请同吋参阅图 1至图 5， 手指连接件 270包括均连接于支撑主体 271上 侧连接的第一支撑板 276和第二支撑板 277， 第一支撑板 276与第二支撑板 277相 面对且分别位于支撑主体 271的左右两侧边缘处， 第一支撑板 276中与第二支撑 板 277相面对的板面幵设有第一支撑轴孔 2761， 第二支撑板 277中与第一支撑板 2 76相面对的板面幵设有第二支撑轴孔， 第一支撑轴孔 2761于其孔壁周向幵设有 底啮合齿 2762。 在本实施例中， 第一支撑板 276与支撑主体 271—体成型。 第一 根部指节 210包括具有根部容纳腔的根部外壳 211， 第一驱动机构 240设于根部容 纳腔下部。
[0027] 第一驱动机构 240包括第一驱动电机 241、 与第一驱动电机 241输出端连接并用 于降低第一驱动电机 241输出的转速的第一减速齿轮组件 242以及与第一减速齿 轮组件 242输出端连接的第一齿轮轴 243， 第一齿轮轴 243于其一端部具有第一啮 合齿 2431。
[0028] 根部外壳 211于其下端部的左右两侧面分别幵设均与根部容纳腔连通的第一根 部穿孔 201和第二根部穿孔 202， 第一齿轮轴 243中与第一啮合齿 2431相对的端部 从第二根部穿孔 202穿出并与第二支撑轴孔转动连接， 第一齿轮轴 243中带有第 一啮合齿 2431的端部从第一根部穿孔 201穿出并与第一支撑板 276的底啮合齿 276 2啮合。
[0029] 在本实施例中， 第一驱动电机 241依照由手指连接件 270传递过来的控制信息而 运转， 将由第一驱动电机 241输出的高转速经由第一减速齿轮组件 242进行减速 ， 再由第一齿轮轴 243输出， 通过第一齿轮轴 243上的第一啮合齿 2431与第一支 撑板 276上的底啮合齿 2762相啮合， 进而驱使第一根部指节 210绕第一齿轮轴 243 的轴线转动， 即实现第一根部指节 210在初始位置与手掌 100掌心之间弯曲或伸 直， 使第一根部指节 210活动更加灵活。
[0030] 在本实施例中， 第一支撑板 276于其板面凸伸有根部定位轴 2763， 根部定位轴 2 763—端设于第一支撑轴孔 2761内且其轴线与第一支撑轴孔 2761的轴线重叠。 第 一齿轮轴 243于其带有第一啮合齿 2431的一端端面幵设有根部定位孔 2432， 根部 定位轴 2763插于根部定位孔 2432， 用以实现安装定位。
[0031] 进一步地， 请同吋参阅图 2至图 5， 手指连接件 270包括底 PCB板 278以及与底 PC B板 278电性连接的底簧片 279， 底 PCB板 278夹于支撑主体 271与第二支撑板 277 之间， 第一齿轮轴 243穿过底 PCB板 278且底簧片 279端部从第二根部穿孔 202穿入 根部容纳腔。
[0032] 第一根部指节 210包括设于根部容纳腔内的根部 PCB板 212、 与根部 PCB板 212 电性连接的第一微处理器、 以及固定于根部 PCB板 212板面并与根部 PCB板 212电 性连接的第一根部环滑线， 底簧片 279电性抵触于第一根部环滑线用以向根部 PC B板 212提供电源并向第一微处理器传递控制信号， 并控制第一驱动电机 241的运 转。
[0033] 在本实施例中， 底簧片 279呈 V型或 U型， 底簧片 279的一端电性连接于底 PCB 板 278且另一端为自由端， 当底簧片 279抵触于第一根部环滑线吋， 底簧片 279弹 性变形且其自由端滑移， 用以使底簧片 279与第一根部环滑线接触牢靠。
[0034] 进一步地， 请参同吋阅图 3至图 5， 第一根部指节 210包括用于检测第一根部指 节 210温度的第一温度传感器 213、 用于测量第一齿轮轴 243转动角度的第一测角 磁环 214、 用于加热的第一加热器 215或 /和用于检测第一根部指节 210所承受的压 力的第一压力传感器 216。
[0035] 第一温度传感器 213设于根部容纳腔内且与根部 PCB板 212电性连接。 第一测角 磁环 214套设于第一齿轮轴 243并与第一齿轮轴 243过盈配合， 第一测角磁环 214 设于根部容纳腔内并与根部 PCB板 212电性连接。 第一加热器 215设于根部容纳腔 并与根部 PCB板 212电性连接。 第一压力传感器 216布设于根部外壳 211的前侧面 并与根部 PCB板 212电性连接。
[0036] 在本实施例中， 第一微处理器控制第一加热器 215加热， 同吋上传通过第一温 度传感器 213测量的温度值、 第一压力传感器 216测量的压力值以及第一测角磁 环 214测量的第一齿轮轴 243的转角。 因此， 第一根部指节 210不仅能感知其受到 的压力并作出相应的调整， 还能控制第一根部指节 210的温度， 致使第一根部指 节 210不再是冷冰冰、 没有温度的状态。
[0037] 在本实施例中， 根部外壳 211包括第一左盖体 2111、 第一壳体 2112以及第一右 盖体 2113， 第一壳体 2112具有第一间隔板 2114， 第一间隔板 2114将根部容纳腔 划分为第一左容纳空间 2115以及与第一左容纳空间 2115相背对设置的第一右容 纳空间 2116。 其中， 第一根部穿孔 201幵设于第一右盖体 2113下端部； 第二根部 穿孔 201幵设于第一左盖体 2112的下端部； 根部 PCB板 212容置于第一左容纳空间 2115内且固定于第一间隔板 2114板面； 第一驱动机构 240以及第二驱动机构 250 皆固定于第一间隔板 2114。
[0038] 在本实施例中， 支撑主体 271于其顶面幵设有第一滑槽 2711， 根部外壳 211的下 端部与第一滑槽 2711相配合且于第一滑槽 2711内转动。
[0039] 进一步地， 请同吋参阅图 1至图 6， 第二驱动机构 250设于根部容纳腔上部。
[0040] 第二驱动机构 250包括第二驱动电机 251、 与第二驱动电机 251输出端连接并用 于降低第二驱动电机 251输出的转速的第二减速齿轮组件 252以及与第二减速齿 轮组件 252输出端连接的第二齿轮轴 253， 第二齿轮轴 253于其一端部具有第二啮 合齿 2531 ;
[0041] 中间指节 220包括中间外壳 221以及与中间外壳 221下端部连接的第一中间支撑 板 223和第二中间支撑板 224， 第一中间支撑板 223与第二中间支撑板 224相面对 且分别位于中间外壳 221的左右两侧边缘处， 第一中间支撑板 223中与第二中间 支撑板 224相面对的板面幵设有第一中间轴孔， 第二中间支撑板 224中与第一中 间支撑板 223相面对的板面幵设有第二中间轴孔 2241， 第一中间轴孔于其孔壁周 向幵设有中啮合齿；
[0042] 根部外壳 211于其上端部的左右两侧面分别幵设与根部容纳腔连通的第一顶部 穿孔 203和第二顶部穿孔 204， 第二齿轮轴 253中与第二啮合齿相对的端部从第二 顶部穿孔 204穿出并与第二中间轴孔 2241转动连接， 第二齿轮轴 253中带有第二 啮合齿 2531的端部从第一顶部穿孔 203穿出并与第一中间支撑板 223的底啮合齿 啮合。
[0043] 在本实施例中， 第二驱动电机 251依照由手指连接件 270传递过来的控制信息而 运转， 将由第二驱动电机 251输出的高转速经由第二减速齿轮组件 252进行减速 ， 再由第二齿轮轴 253输出， 通过第二齿轮轴 253上的第二啮合齿 2531与第一中 间支撑板 223上的中啮合齿相啮合， 进而驱使中间指节 220绕第二齿轮轴 253的轴 线转动， 即实现中间指节 220在初始位置与手掌 100掌心之间弯曲或伸直， 使中 间指节 220活动更加灵活。
[0044] 进一步地， 请同吋参阅图 5和图 6， 中间外壳 221具有中间容纳腔， 中间指节 220 包括中间 PCB板 225、 与中间 PCB板 225电性连接的第二微处理器以及与中间 PCB 板 225电性连接的中间簧片 226， 中间 PCB板 225—端部设于中间容纳腔内且其另 一端部延伸至第一中间支撑板 223与第二中间支撑板 224之间， 第二齿轮轴 253穿 过中间 PCB板 225且中间簧片 226端部从第二顶部穿孔 204穿入中间容纳腔。
[0045] 第一根部指节 210包括固定于根部 PCB板 212板面并与根部 PCB板 212电性连接 的第二根部环滑线， 中间簧片 226电性抵触于第二根部环滑线用以向中间 PCB板 2 25提供电源并向第二微处理器传递控制信号， 用以控制第二驱动电机 251的运转
[0046] 进一步地， 请同吋参阅图 5和图 6， 第一根部指节 210包括用于测量第二齿轮轴 2 53转动角度的第二测角磁环 217， 第二测角磁环 217套设于第二齿轮轴 253并与第 二齿轮轴 253过盈配合， 第二测角磁环 217设于根部容纳腔内并与根部 PCB板 212 电性连接。
[0047] 在本实施例中， 通过第二测角磁环 217测得的第二齿轮轴 253的转角值上传至第 二微处理器， 并最终上传至上位机， 用以实吋监测机器人手工作状态。
[0048] 在本实施例中， 中间簧片 226的结构与底簧片 279的结构相同， 中间簧片 226与 中间 PCB板 225的连接形式和底簧片 279与底 PCB板 278的连接形式相同， 此处不 再赘述。
[0049] 在本实施例中， 中间外壳 221包括第二左盖体 2211、 第二壳体 2212以及第二右 盖体 2213， 第二壳体 2212具有第二间隔板 2214， 第二间隔板 2214将中间容纳腔 划分为第二左容纳空间 2215以及与第二左容纳空间 2215相背对设置的第二右容 纳空间 2116。 其中， 第一中间穿孔 205幵设于第二右盖体 2213上端部； 第二中间 穿孔 206幵设于第二左盖体 2211的上端部； 中间 PCB板 225容置于第二左容纳空间 2215内且固定于第二间隔板 2214板面； 第三驱动机构 260固定于第二间隔板 2214 [0050] 在本实施例中， 第一中间支撑板 223连接于第二右盖体 2213下端且与第二右盖 体 2213—体成型； 第二中间支撑板 224连接于第二左盖体 2211的下端且与第二左 盖体 2211—体成型。
[0051] 在本实施例中， 第二壳体 2212于其底面向上凹陷成型有第二滑槽 2217， 根部外 壳 211的上端部与第二滑槽 2217相配合且于第二滑槽 2217内转动。
[0052] 进一步地， 请同吋参阅图 1以及图 5至图 7， 第三驱动机构 260设于中间容纳腔上 部。
[0053] 第三驱动机构 260包括第三驱动电机、 与第三驱动电机输出端连接并用于降低 第三驱动电机输出的转速的第三减速齿轮组件 262以及与第三减速齿轮组件 262 输出端连接的第三齿轮轴 263， 第三齿轮轴 263于其一端部具有第三啮合齿 2631
[0054] 末端指节 230包括末端主体 231以及与末端主体 231下端部连接的第一末端支撑 板 232和第二末端支撑板 233， 第一末端支撑板 232与第二末端支撑板 233相面对 且分别位于末端主体 231的左右两侧边缘处， 第一末端支撑板 232中与第二末端 支撑板 233相面对的板面幵设有第一末端轴孔 2321， 第二末端支撑板 233中与第 一末端支撑板 232相面对的板面幵设有第二末端轴孔， 第一末端轴孔 2321于其孔 壁周向幵设有顶啮合齿 2322。
[0055] 中间外壳 221于其上端部的左右两侧面分别幵设与中间容纳腔连通的第一中间 穿孔 205和第二中间穿孔 206， 第三齿轮轴 263中与第三啮合齿 2631轮相对的端部 从第二中间穿孔 206穿出并与第二末端轴孔 2321转动连接， 第三齿轮轴 263中带 有第三啮合齿 2631的端部从第一中间穿孔 205穿出并与第一末端支撑板 232的顶 啮合齿 2322啮合。
[0056] 在本实施例中， 第三驱动电机依照由第一根部指节 210传递过来的控制信息而 运转， 将由第三驱动电机输出的高转速经由第三减速齿轮组件 262进行减速， 再 由第三齿轮轴 263输出， 通过第三齿轮轴 263上的第三啮合齿 2631与第一末端支 撑板 232上的顶啮合齿 2322相啮合， 进而驱使末端指节 230绕第三齿轮轴 263的轴 线转动， 即实现末端指节 230在初始位置与手掌 100掌心之间弯曲或伸直， 使末 端指节 230活动更加灵活。
[0057] 进一步地， 请同吋参阅图 6， 中间指节 220包括用于检测中间指节 220温度的第 二温度传感器、 用于测量第三齿轮轴 263转动角度的第三测角磁环 227、 用于加 热的第二加热器或 /和用于检测中间指节 220所承受的压力的第二压力传感器 228
[0058] 第二温度传感器设于中间容纳腔内且与中间 PCB板 225电性连接。
[0059] 第三测角磁环 227套设于第三齿轮轴 263并与第三齿轮轴 263过盈配合， 第三测 角磁环 227设于中间容纳腔内并与中间 PCB板 225电性连接。
[0060] 第二加热器设于中间容纳腔并与中间 PCB板 225电性连接。
[0061] 第二压力传感器 228布设于中间外壳的前侧面并与中间 PCB板 225电性连接。
[0062] 在本实施例中， 第二微处理器控制第二加热器加热， 同吋上传通过第二温度传 感器测量的温度值、 第二压力传感器 228测量的压力值以及第二测角磁环 227测 量的第三齿轮轴 263的转角。 因此， 中间指节 220不仅能感知其受到的压力并作 出相应的调整， 还能控制中间指节 220的温度， 致使中间指节 220不再是冷冰冰 、 没有温度的状态。
[0063] 进一步地， 请参阅图 7， 末端指节 230包括末端 PCB板 234、 与末端 PCB板 243电 性连接的第三微处理器以及与末端 PCB板 243电性连接的末端簧片 235， 第三齿轮 轴 263穿过末端 PCB板 234且末端簧片 235端部从第二中间穿孔 206伸入中间容纳腔
[0064] 中间指节 230包括固定于中间 PCB板 234板面并与中间 PCB板 234电性连接的中 间环滑线， 末端簧片 235电性抵触于中间环滑线用以向末端 PCB板 234提供电源并 向第三微处理器传递控制信号。
[0065] 进一步地， 请同吋参阅图 7， 末端指节 230包括用于检测末端指节 230温度的第 三温度传感器、 用于加热的第三加热器 236或 /和用于检测末端指节 230所承受的 压力的第三压力传感器， 末端主体 231于其侧壁幵设有末端幵口腔 2311， 其中， 末端幵口腔 2311的幵口朝向第二末端支撑板 233。
[0066] 第三温度传感器设于末端幵口腔 2311内且与末端 PCB板 234电性连接。 第三加 热器 236设于末端幵口腔 2311并与末端 PCB板 234电性连接。 第三压力传感器布设 于末端主体 231的前侧面并与末端 PCB板 2311电性连接。
[0067] 在本实施例中， 第三微处理器控制第三加热器加热 236， 同吋上传通过第三温 度传感器测量的温度值以及第三压力传感器测量的压力值。 因此， 末端指节 230 不仅能感知其受到的压力并作出相应的调整， 还能控制末端指节 230的温度， 致 使末端指节 230不再是冷冰冰、 没有温度的状态。
[0068] 在本实施例中， 末端 PCB板 234包括第一 PCB板体 2341以及与第一 PCB板体 2341 电性连接的第二 PCB板体 2342， 第二 PCB板体 2342插于末端幵口腔 2311内， 第二 末端支撑板 233与末端主体 231夹持第一 PCB板体 2341。 末端簧片 235电性连接于 第一 PCB板体 2341且其结构与底簧片 279的结构相同， 末端簧片 235与第一 PCB板 体 2341的连接方式和底簧片 279与底 PCB板 278的连接方式相同， 此处不再赘述。 第三位微处理器设于第一 PCB板体 2341并与第一 PCB板体 2341电性连接。
[0069] 在本实施例中， 末端主体 231于其底面向上凹设有第三滑槽 2312， 中间外壳 221 的上端部与第三滑槽 2312相配合且于第三滑槽 2312内转动。
[0070] 进一步地， 请同吋参阅图 5和图 7， 第二根部指节 310的结构与第一根部指节 210 的结构相同， 第二末端指节 320的结构与第一末端指节 230的结构相同， 第四驱 动机构的结构与第一驱动机构 240的结构相同， 第五驱动机构的结构与第二驱动 机构 250的结构相同。
[0071] 进一步地， 请同吋参阅图 1、 图 8和图 9， 拇指根部 330包括具有指根幵口腔 3311 的指根外壳 331以及与指根外壳外 331侧壁连接的连接舌 332， 第二根部指节 310 的下端部从指根幵口腔 3311幵口处插设于指根幵口腔 3311， 连接舌 332于其延伸 端部具有半圆形面且于其半圆形面幵设有拇指啮合齿 3321。
[0072] 拇指根驱动件 340具有供转矩输出的第二输出齿轮， 第二输出齿轮与拇指啮合 齿 3321相啮合用以驱动拇指根部 330从初始位置向手掌 100前侧方向翻转以及从 手掌 100前侧向初始位置翻转。
[0073] 在本实施例中， 拇指根驱动件 340依照由手掌 1000传递过来的控制信息而运转 ， 将由拇指根驱动件 340输出的转矩通过第二输出齿轮与拇指啮合齿 3321相啮合 进行传递， 用以驱使拇指根部 330绕第二输出齿轮轴线从初始位置向手掌 100的 掌心翻转以及从手掌 100的掌心向初始位置翻转， 使拇指 300更加灵活。 [0074] 在本实施例中， 拇指根部 330还包括减速齿轮 333， 减速齿轮 333于轴心处幵设 有通孔 3331， 减速齿轮 333于其通孔 3331孔壁幵设有与第二输出齿轮相啮合的减 速啮合齿 3332， 减速齿轮 333套设于第二输出齿轮且减速啮合齿 3332与第二输出 齿轮相啮合。 减速齿轮 333与拇指啮合齿 3321相啮合。 通过减速齿轮 333的设置 ， 便于拇指根部 330的翻转控制。 在本实施例中， 拇指 300包括拇指固定件 360， 拇指固定件 360包括用于固定拇指根驱动件 340的拇指底板 361以及与拇指底板 36 1固定连接的拇指支撑件 362， 拇指支撑件 362固定于手掌 100的容腔 101内。
[0075] 拇指支撑件 362包括拇指支撑主体 3621、 第一拇指定位轴 3622以及第二拇指定 位轴 3623， 拇指底板 361固定于拇指支撑主体 3621， 第一拇指定位轴 3622以及第 二拇指定位轴 3623分别连接于拇指支撑主体 3621中拇指驱动件 340的第二输出轴 相面对的表面， 第一拇指定位轴 3622伸入减速齿轮 333的通孔 3331内且与通孔 33 31转动连接， 用以提高减速齿轮 333运转的稳定性， 便于定位安装； 连接舌 332 于其端部幵设有轴孔 3322， 第二拇指定位轴 3623伸入轴孔 3322且与轴孔 3322转 动连接， 减速齿轮 3332与拇指啮合齿 3321相啮合用以驱动拇指根部 330绕第二拇 指定位轴 2623从初始位置向手掌 100前侧方向翻转以及从手掌 100前侧向初始位 置翻转。
[0076] 在本实施例中， 减速啮合齿 3332的轴线与轴孔 3322的轴线重叠。
[0077] 进一步地， 请同吋参阅图 3、 图 5、 图 8以及图 9， 拇指 300包括设于指根幵口腔 3 311内的拇指连接件 350， 第四驱动机构连接第二根部指节 310的下端与拇指连接 件 350且连接结构与第一连接机构 340在手指连接件 270与第一根部指节 210之间 的连接结构相同， 此处不再赘述。
[0078] 拇指 300包括用于驱动拇指连接件 350相对于手掌 100的上下方向摆动的第二驱 动件 370。 在本实施例中， 第二驱动件 370与拇指连接件 350的驱动连接结构和第 一驱动件 280与手指连接件 270的驱动连接结构相同， 此处不再赘述。
[0079] 综上所述， 各手指 200具有 4个活动指节， 而拇指 300具有两个向掌心弯曲活动 指节、 一个向掌心翻转活动指节以及一个上下摆动活动指节， 共有 15个活动指 节， 机械手总计拥有 20个自由度， 高度模拟人手结构， 使机械化的手结构更加 灵活。 [0080] 进一步地， 请同吋参阅图 8至图 10， 拇指根部 330包括与手掌 100电性连接的指 根 PCB板 334以及与指根 PCB板 334电性连接的第四微处理器。
[0081] 拇指根部 330包括用于检测拇指根部 330温度的第四温度传感器 335、 用于加热 的第四加热器 336或 /和用于检测拇指根部 330所承受的压力的第四压力传感器 337
。 第四温度传感器 335设于指根幵口腔 3311内且与指根 PCB板 334电性连接。 第四 加热器 336设于指根幵口腔 3311并与指根 PCB板 334电性连接。 第四压力传感器 33
7布设于指根外壳 331的前侧面并与指根 PCB板 334电性连接。
[0082] 在本实施例中， 第四微处理器控制第四加热器加热 336， 同吋上传通过第四温 度传感器 335测量的温度值以及第四压力传感器 337测量的压力值。 因此， 拇指 根部 330不仅能感知其受到的压力并作出相应的调整， 还能控制拇指根部 330的 温度， 致使拇指根部 330不再是冷冰冰、 没有温度的状态。
[0083] 在本实施例中， 拇指根部 330还包括指根固定架 337以及指根固定板 338， 其中
， 第二驱动件 370安置于指根固定架 337内， 指根固定板 338扣合于指根固定架 33
7， 拇指连接件 350转动连接于指根固定架 337与指根固定板 338。
[0084] 在本实施例中， 指根外壳 331包括第一指根壳体 3312以及与第一指根壳体 3312 扣合的第二指根壳体 3313， 指根固定架 337固定于第一指根壳体 3312， 第一指根 壳体 3312与第二指根壳体 3313共同形成指根幵口腔 3311。
[0085] 进一步地， 请同吋参阅图 1、 图 2、 图 8和图 11， 手掌 100包括手掌 PCB板 110以 及用于控制手指 200和拇指 300按照上位机的命令动作的手掌微处理器， 手掌微 处理器与手掌 PCB板 110电性连接且皆设于容腔 101内。
[0086] 手掌 100包括用于检测手掌 100温度的第五温度传感器 120或 /和用于加热的第五 加热器 130。 第五温度传感器 120设于容腔 101内且与手掌 PCB板 110电性连接。 第 五加热器 130设于容腔 101内并与手掌 PCB板 110电性连接。
[0087] 在本实施例中， 第五微处理器控制第五加热器加热 130， 同吋上传通过第五温 度传感器 120测量的温度值。 因此， 手掌 100能控制其的温度， 致使手掌 100不再 是冷冰冰、 没有温度的状态。
[0088] 在本实施例中， 手掌 100包括前掌壳体 140以及与前掌壳体 140扣合的后掌壳体 1
50， 前掌壳体 140与后掌壳体 150共同形成容腔 101。 [0089] 在本实施例中， 前掌壳体 140于其左侧部或者右侧部向容腔 101内凹陷形成用于 供拇指根部 330插入并供拇指根部 330翻转的指根插槽 141。
[0090] 在本实施例中， 前掌壳体 140在与连接舌 332相对应位置处幵设有供拇指根部 33
0翻转活动的滑道。
[0091] 在本实施例中， 手掌 100还包括前固定板件 160和后固定板件 170， 其中， 前固 定板件 160固定于前掌壳体 140中位于上部位置处， 四个第一驱动件 280固定于前 固定板件 160以及与后固定板件 170之间， 且分别与四根手指 200相对应。 在本实 施例中， 拇指支撑主体 3621固定于前固定板件 160。
[0092] 进一步地， 请同吋参阅图 1、 图 11、 图 12和 13， 机器人手还包括手腕 400和手臂 500， 手腕 400包括手腕支撑体 410、 摆动驱动机构 420和转动驱动机构 430， 摆动 驱动机构 420连接手腕支撑体 410上部与手掌 100下部并驱动手掌 100前后摆动； 转动驱动机构 430连接手腕支撑体 410下部与手臂 500端部并驱动手腕支撑体 410 转动。
[0093] 在本实施例中， 摆动驱动机构 420包括第一伺服驱动器 421、 于手腕支撑体 410 上端沿左右方向幵设的安置槽 422以及盖于安置槽 422上的端盖 423， 第一伺服驱 动器 421横置于安置槽 422， 并限位于端盖 423与手腕支撑体 410上端之间。
[0094] 在本实施例中， 转动驱动机构 430包括第二伺服驱动器 431、 于手腕支撑体 410 下端面向上幵设的容置槽 432以及于手腕支撑体 410下端周侧幵设的环形槽 433， 第二伺服驱动器 431插于容置槽 432内并与手臂 500上端连接。
[0095] 容置槽 432槽壁幵设有导向滑槽 4321， 导向滑槽 4321沿上下方向延伸， 第二伺 服驱动器 431于其外侧壁凸设有滑条， 滑条插于导向滑槽 4321内并沿导向滑槽 43 21滑至容置槽 432， 不仅实现了快速定位安装， 还有效防止第二伺服驱动器 431 转动。
[0096] 在本实施例中， 手腕 400包括于手腕支撑体 410的下端部外侧壁凸设而成的止位 块， 手臂 500的顶面幵设有安装槽 501， 手臂 500于安装槽 501的槽壁凸设有挡位 块 510， 止位块可止挡于档位块 510。 这样， 可以防止手掌 100旋转超过 360度。
[0097] 在本实施例中， 手掌 100还包括左固定板件 191和右固定板件 192， 左固定板件 1 91与右固定板件 192左右设置且相面对， 左固定板件 191一端固定于前固定板件 1 60且另一端从手掌 100下端伸出， 而右固定件 192—端固定于前固定件 160且另一 端从手掌 100下端伸出， 第一伺服驱动器 421两端分别连接左固定板件 191和右固 定板件 192。
[0098] 在本实施例中， 手掌 100还包括用于供手掌 PCB板 110固定的手掌固定架 180， 手掌固定架 180两端分别固定于左固定板件 191和右固定板件 192。
[0099] 综上所述， 手腕 400可带动手掌 100前后摆动以及转动， 结合手指 200的活动指 节以及拇指 300的活动指节， 机器人手共具有 22个自由度， 逼真地模拟人手结构 ， 灵活抓取物品。
[0100] 以上仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神 和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范 围之内。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种机器人手， 其特征在于， 包括：
手掌；
手指， 所述手指设置有四根且并排设置， 四根所述手指分别对应为食 指、 中指、 无名指和小指， 各所述手指皆包括第一根部指节、 中间指 节、 第一末端指节、 用于连接所述第一根部指节与所述手掌并用于驱 动所述第一根部指节相对于所述手掌往前侧往复摆动的第一驱动机构 、 用于连接所述第一根部指节与所述中间指节并用于驱动所述中间指 节相对于所述第一根部指节往前侧往复摆动的第二驱动机构以及用于 连接所述中间指节与所述第一末端指节并用于驱动所述第一末端指节 相对于所述中间指节往前侧往复摆动的第三驱动机构， 所述第一根部 指节、 所述中间指节和所述第一末端指节由下到上依次布置； 拇指， 所述拇指设于所述手掌的左侧或右侧且包括拇指根部、 第二根 部指节、 第二末端指节、 用于连接所述拇指根部与所述手掌并用于驱 动所述拇指根部相对于所述手掌往前侧往复摆动的拇指根驱动件、 用 于连接所述第二根部指节与所述拇指根部并用于驱动所述第二根部指 节相对于所述拇指根部往前侧往复摆动的第四驱动机构和用于连接所 述第二根部指节与所述第二末端指节并用于驱动所述第二末端指节相 对于所述第二根部指节往前侧往复动摆的第五驱动机构， 所述拇指根 部、 所述第二根部指节和所述第二末端指节由下到上依次布置。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的机器人手， 其特征在于， 任一所述手指包括手指 连接件， 所述第一驱动机构连接所述第一根部指节与所述手指连接件 任一所述手指包括连接于所述手掌并用于驱动所述手指连接件左右两 侧往复摆动的第一驱动件；
所述手掌具有容腔， 所述手指连接件和所述第一驱动件均置于所述容 腔内。
[权利要求 3] 如权利要求 2所述的机器人手， 其特征在于， 所述第一驱动件具有用 于输出转矩的第一输出齿轮， 所述手指连接件包括支撑主体以及与所 述支撑主体连接的半圆形板， 所述半圆形板于其半圆形面幵设有与所 述第一输出齿轮相啮合的半圆啮合齿；
所述手指连接件包括两个支撑轴， 两所述支撑轴分别连接于所述支撑 主体的前侧面和后侧面， 且两所述支撑轴的轴线重叠， 两所述支撑轴 转动连接于所述手掌。
[权利要求 4] 如权利要求 3所述的机器人手， 其特征在于， 所述手指连接件包括均 连接于所述支撑主体上侧的第一支撑板和第二支撑板， 所述第一支撑 板与所述第二支撑板相面对且分别位于所述支撑主体的左右两侧边缘 处， 所述第一支撑板中与所述第二支撑板相面对的板面幵设有第一支 撑轴孔， 所述第二支撑板中与所述第一支撑板相面对的板面幵设有第 二支撑轴孔， 所述第一支撑轴孔于其孔壁周向幵设有底啮合齿； 所述第一根部指节包括具有根部容纳腔的根部外壳， 所述第一驱动机 构设于所述根部容纳腔下部；
所述第一驱动机构包括第一驱动电机、 与所述第一驱动电机输出端连 接并用于降低所述第一驱动电机输出的转速的第一减速齿轮组件以及 与所述第一减速齿轮组件输出端连接的第一齿轮轴， 所述第一齿轮轴 于其一端部具有第一啮合齿； 所述根部外壳于其下端部的左右两侧面分别幵设均与所述根部容纳腔 连通的第一根部穿孔和第二根部穿孔， 所述第一齿轮轴中与所述第一 啮合齿相对的端部从所述第二根部穿孔穿出并与所述第二支撑轴孔转 动连接， 所述第一齿轮轴中带有所述第一啮合齿的端部从所述第一根 部穿孔穿出并与所述第一支撑板的底啮合齿啮合。
[权利要求 5] 如权利要求 4所述的机器人手， 其特征在于， 所述手指连接件包括底 P
CB板以及与所述底 PCB板电性连接的底簧片， 所述底 PCB板夹于所 述支撑主体与所述第二支撑板之间， 所述第一齿轮轴穿过所述底 PCB 板且所述底簧片端部从所述第二根部穿孔穿入所述根部容纳腔； 所述第一根部指节包括设于所述根部容纳腔内的根部 PCB板、 与所述 根部 PCB板电性连接的第一微处理器、 以及固定于所述根部 PCB板板 面并与所述根部 PCB板电性连接的第一根部环滑线， 所述底簧片电性 抵触于所述第一根部环滑线用以向所述根部 PCB板提供电源并向所述 第一微处理器传递控制信号。
[权利要求 6] 如权利要求 5所述的机器人手， 其特征在于， 所述第一根部指节包括 用于检测所述第一根部指节温度的第一温度传感器、 用于测量所述第 一齿轮轴转动角度的第一测角磁环、 用于加热的第一加热器或 /和用 于检测所述第一根部指节所承受的压力的第一压力传感器， 其中， 所述第一温度传感器设于所述根部容纳腔内且与所述根部 PCB板电性 连接；
所述第一测角磁环套设于所述第一齿轮轴并与所述第一齿轮轴过盈配 合， 所述第一测角磁环设于所述根部容纳腔内并与所述根部 PCB板电 性连接；
所述第一加热器设于所述根部容纳腔并与所述根部 PCB板电性连接； 所述第一压力传感器布设于所述根部外壳的前侧面并与所述根部 PCB 板电性连接。
[权利要求 7] 如权利要求 5所述的机器人手， 其特征在于， 所述第二驱动机构设于 所述根部容纳腔上部，
所述第二驱动机构包括第二驱动电机、 与所述第二驱动电机输出端连 接并用于降低所述第二驱动电机输出的转速的第二减速齿轮组件以及 与所述第二减速齿轮组件输出端连接的第二齿轮轴， 所述第二齿轮轴 于其一端部具有第二啮合齿；
所述中间指节包括中间外壳以及与所述中间外壳下端部连接的第一中 间支撑板和第二中间支撑板， 所述第一中间支撑板与所述第二中间支 撑板相面对且分别位于所述中间外壳的左右两侧边缘处， 所述第一中 间支撑板中与所述第二中间支撑板相面对的板面幵设有第一中间轴孔 ， 所述第二中间支撑板中与所述第一中间支撑板相面对的板面幵设有 第二中间轴孔， 所述第一中间轴孔于其孔壁周向幵设有中啮合齿； 所述根部外壳于其上端部的左右两侧面分别幵设与所述根部容纳腔连 通的第一顶部穿孔和第二顶部穿孔， 所述第二齿轮轴中与所述第二啮 合齿相对的端部从所述第二顶部穿孔穿出并与所述第二中间轴孔转动 连接， 所述第二齿轮轴中带有第二啮合齿的端部从所述第一顶部穿孔 穿出并与所述第一中间支撑板的底啮合齿啮合。
[权利要求 8] 如权利要求 7所述的机器人手， 其特征在于， 所述中间外壳具有中间 容纳腔， 所述中间指节包括中间 PCB板、 与所述中间 PCB板电性连接 的第二微处理器以及与所述中间 PCB板电性连接的中间簧片， 所述中 间 PCB板一端部设于所述中间容纳腔内且其另一端部延伸至所述第一 中间支撑板与所述第二中间支撑板之间， 所述第二齿轮轴穿过所述中 间 PCB板且所述中间簧片端部从所述第二顶部穿孔穿入所述中间容纳 腔；
所述第一根部指节包括固定于所述根部 PCB板板面并与所述根部 PCB 板电性连接的第二根部环滑线， 所述中间簧片电性抵触于所述第二根 部环滑线用以向所述中间 PCB板提供电源并向第二微处理器传递控制 信号。
[权利要求 9] 如权利要求 7所述的机器人手， 其特征在于， 所述第一根部指节包括 用于测量所述第二齿轮轴转动角度的第二测角磁环， 所述第二测角磁 环套设于所述第二齿轮轴并与所述第二齿轮轴过盈配合， 所述第二测 角磁环设于所述根部容纳腔内并与所述根部 PCB板电性连接。
[权利要求 10] 如权利要求 8所述的机器人手， 其特征在于， 所述第三驱动机构设于 所述中间容纳腔上部，
所述第三驱动机构包括第三驱动电机、 与所述第三驱动电机输出端连 接并用于降低所述第三驱动电机输出的转速的第三减速齿轮组件以及 与所述第三减速齿轮组件输出端连接的第三齿轮轴， 所述第三齿轮轴 中于其一端部具有第三啮合齿； 所述末端指节包括末端主体以及与所述末端主体下端部连接的第一末 端支撑板和第二末端支撑板， 所述第一末端支撑板与所述第二末端支 撑板相面对且分别位于所述末端主体的左右两侧边缘处， 所述第一末 端支撑板中与所述第二末端支撑板相面对的板面幵设有第一末端轴孔 ， 所述第二末端支撑板中与所述第一末端支撑板相面对的板面幵设有 第二末端轴孔， 所述第一末端轴孔于其孔壁周向幵设有顶啮合齿； 所述中间外壳于其上端部的左右两侧面分别幵设与所述中间容纳腔连 通的第一中间穿孔和第二中间穿孔， 所述第三齿轮轴中与所述第三啮 合齿相对的端部从所述第二中间穿孔穿出并与所述第二末端轴孔转动 连接， 所述第三齿轮轴中带有所述第三啮合齿的端部从所述第一中间 穿孔穿出并与所述第一末端支撑板的顶啮合齿啮合。
[权利要求 11] 如权利要求 10所述的机器人手， 其特征在于， 所述中间指节包括用于 检测所述中间指节温度的第二温度传感器、 用于测量所述第三齿轮轴 转动角度的第三测角磁环、 用于加热的第二加热器或 /和用于检测所 述中间指节所承受的压力的第二压力传感器， 其中，
所述第二温度传感器设于所述中间容纳腔内且与所述中间 PCB板电性 连接；
所述第三测角磁环套设于所述第三齿轮轴并与所述第三齿轮轴过盈配 合， 所述第三测角磁环设于所述中间容纳腔内并与所述中间 PCB板电 性连接；
所述第二加热器设于所述中间容纳腔并与所述中间 PCB板电性连接； 所述第二压力传感器布设于所述中间外壳的前侧面并与所述中间 PCB 板电性连接。
[权利要求 12] 如权利要求 10所述的机器人手， 其特征在于， 所述末端指节包括末端
PCB板、 与所述末端 PCB板电性连接的第三微处理器以及与所述末端 PCB板电性连接的末端簧片， 所述第三齿轮轴穿过所述末端 PCB板且 所述末端簧片端部从所述第二中间穿孔伸入所述中间容纳腔； 所述中间指节包括固定于所述中间 PCB板板面并与所述中间 PCB板电 性连接的中间环滑线， 所述末端簧片电性抵触于所述中间环滑线用以 向所述末端 PCB板提供电源并向所述第三微处理器传递控制信号。 如权利要求 12所述的机器人手， 其特征在于， 所述末端指节包括用于 检测所述末端指节温度的第三温度传感器、 用于加热的第三加热器或 /和用于检测所述末端指节所承受的压力的第三压力传感器， 所述末 端主体于其侧壁幵设有末端幵口腔， 其中，
所述第三温度传感器设于所述末端幵口腔内且与所述末端 PCB板电性 连接；
所述第三加热器设于所述末端幵口腔并与所述末端 PCB板电性连接； 所述第三压力传感器布设于所述末端主体的前侧面并与所述末端 PCB 板电性连接。
如权利要求 1至 13中任一项所述的机器人手， 其特征在于， 所述第二 根部指节的结构与所述第一根部指节的结构相同， 所述第二末端指节 的结构与所述第一末端指节的结构相同， 所述第四驱动机构的结构与 所述第一驱动机构的结构相同， 所述第五驱动机构的结构与所述第二 驱动机构的结构相同。
如权利要求 2至 13中任一项所述的机器人手， 其特征在于， 所述拇指 根部包括具有指根幵口腔的指根外壳以及与所述指根外壳外侧壁连接 的连接舌， 所述第二根部指节的下端部从所述指根幵口腔幵口处插设 于所述指根幵口腔， 所述连接舌于其延伸端部具有半圆形面且于其半 圆形面幵设有拇指啮合齿；
所述拇指根驱动件具有供转矩输出的第二输出齿轮， 所述第二输出齿 轮与所述拇指啮合齿相啮合用以驱动所述拇指根部从初始位置向所述 手掌前侧方向翻转以及从所述手掌前侧向所述初始位置翻转。
如权利要求 15所述的机器人手， 其特征在于， 所述拇指包括设于所述 指根幵口腔内的拇指连接件， 所述第四驱动机构连接所述第二根部指 节的下端与所述拇指连接件；
所述拇指包括用于驱动所述拇指连接件相对于所述手掌的上下方向摆 动的第二驱动件。
如权利要求 15所述的机器人手， 其特征在于， 所述拇指根部包括与所 述手掌电性连接的指根 PCB板以及与所述指根 PCB板电性连接的第四 微处理器，
所述拇指根部包括用于检测所述拇指根部温度的第四温度传感器、 用 于加热的第四加热器或 /和用于检测所述拇指根部所承受的压力的第 四压力传感器， 其中，
所述第四温度传感器设于所述指根幵口腔内且与所述指根 PCB板电性 连接；
所述第四加热器设于所述指根幵口腔并与所述指根 PCB板电性连接； 所述第四压力传感器布设于所述指根外壳的前侧面并与所述指根 PCB 板电性连接。
[权利要求 18] 如权利要求 16所述的机器人手， 其特征在于， 所述手掌包括手掌 PCB 板以及用于控制所述手指和所述拇指按照上位机的命令动作的手掌微 处理器， 所述手掌微处理器与所述手掌 PCB板电性连接且皆设于所述 容腔内，
所述手掌包括用于检测所述拇指根部温度的第五温度传感器或 /和用 于加热的第五加热器， 其中，
所述第五温度传感器设于所述容腔内且与所述手掌 PCB板电性连接； 所述第五加热器设于所述容腔内并与所述手掌 PCB板电性连接。
[权利要求 19] 如权利要求 16所述的机器人手， 其特征在于， 所述机器人手还包括手 腕和手臂， 所述手腕包括手腕支撑体、 摆动驱动机构和转动驱动机构 ， 所述摆动驱动机构连接所述手腕支撑体上部与所述手掌下部并驱动 所述手掌前后摆动； 所述转动驱动机构连接所述手腕支撑体下部与所 述手臂端部并驱动所述手腕支撑体转动。
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