一种仿生机械手臂及机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种仿生机械手臂及机器人，属于人工智能领域。该仿生机械手臂包括手掌组件，手掌组件包括中指组件，中指组件与手掌组件固定相连。中指组件包括第一中指连杆、第一中指节、第二中指节和第三中指节，第一中指节一端与手掌组件固定相连，第一中指节、第二中指节和第三中指节依次铰接。所述第一中指连杆一端固定连接于所述第一中指节，所述第一中指连杆另一端固定连接于第三中指节。该机器人包括上述的仿生机械手臂和躯干。本发明专利技术提供的仿生机械手臂具有结构轻便、动作响应快、动作控制精确的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生机械手臂及机器人
本专利技术涉及人工智能领域，具体而言，涉及一种仿生机械手臂及机器人。
技术介绍
机器人技术飞速发展，机械手是机器人与外界进行交互的主要手段之一。与人类的手具有同等通用性和灵活性的仿生机械手具有极大的市场需求，其既可以用于机器人，还可以作为假肢应用于医疗市场。目前，机械手既包括针对具体问题的专用机械手，也有仿生机械手。现有的仿生机械手的传动结构具有往返控制不精确、灵活性低的缺点，同时驱动机构设置不合理，导致手掌和手指沉重、结构庞杂，仿生度不高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种仿生机械手臂及机器人，旨在解决现有技术中仿生机械手臂存在的上述问题。本专利技术是这样实现的：一种仿生机械手臂，包括手掌组件，手掌组件包括中指组件，中指组件与手掌组件固定相连；中指组件包括第一中指连杆、第一中指节、第二中指节和第三中指节，第一中指节一端与手掌组件固定相连，第一中指节、第二中指节和第三中指节依次铰接；第一中指连杆一端固定连接于第一中指节，第一中指连杆另一端固定连接于第三中指节。在本专利技术的较佳的实施例中，中指组件还包括第四中指节、第二中指连杆、第一中指滑动件和第二中指滑动件，第四中指节与第三中指节远离第二中指节的一端铰接；第三中指节上设有第一中指滑槽和第二中指滑槽，第一中指滑动件可滑动地置于第一中指滑槽中，第一中指滑动件连接第二中指连杆和第二中指节；第二中指滑动件可滑动地置于第二中指滑槽中，第二中指滑动件连接第二中指连杆和第四中指节。在本专利技术的较佳的实施例中，第一中指滑槽为弧形结构，第一中指滑槽环设于第二中指节和第三中指节的铰接点。在本专利技术的较佳的实施例中，仿生机械手臂还包括中指驱动件和中指软轴，中指驱动件通过中指软轴与第二中指节相连。在本专利技术的较佳的实施例中，仿生机械手臂上设有多个软轴套管，中指软轴穿过软轴套管与第二中指节相连。在本专利技术的较佳的实施例中，手掌组件还包括掌心组件，掌心组件上设有中指连接部，中指连接部为盲孔结构，第一中指节远离第二中指节的一端与中指连接部配合相连。在本专利技术的较佳的实施例中，掌心组件包括掌心板和掌背板，掌心板和掌背板围成掌心腔，中指驱动件和中指组件分设于掌心腔的两侧，中指软轴穿过掌心腔与第二中指节相连。在本专利技术的较佳的实施例中，仿生机械手臂还包括前臂组件和掌心驱动件，前臂组件与手掌组件铰接，掌心驱动件和中指驱动件设于前臂组件，掌心驱动件的输出端通过连杆与掌心驱动件相连。在本专利技术的较佳的实施例中，前臂组件包括前臂框架和肘关节组件，手掌组件与前臂框架一端相连，肘关节组件与前臂框架另一端转动相连，肘关节组件与前臂框架间的转动方向平行于前臂框架的延伸方向；掌心驱动件和中指驱动件设于前臂框架，前臂框架上还设有前臂驱动件，前臂驱动件的输出轴与肘关节组件相连。一种机器人，包括躯干和上述的仿生机械手臂，仿生机械手臂和躯干相连。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的仿生机械手臂，使用时，采用纯机械结构实现手指上各指节之间的联动，可以十分逼真地模拟人手的握拳、张开和弯曲手指等动作，且动作响应快，灵活度高；驱动结构设置在手臂上，避免了手指和手掌部分过于沉重，具有很高的仿生度。既能应用于仿真机器人，又能应用于医疗领域作为病人的假肢。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施方式提供的仿生机械手臂在第一视角下的结构示意图；图2是本专利技术实施方式提供的仿生机械手臂在第二视角下的结构示意图；图3是本专利技术实施方式提供的仿生机械手臂在第三视角下的结构示意图；图4是本专利技术实施方式提供的前臂组件在第一视角下的结构示意图；图5是本专利技术实施方式提供的前臂组件在第二视角下的结构示意图；图6是本专利技术实施方式提供的仿生机械手臂在第四视角下的结构示意图；图7是图6中VII部的局部放大图；图8是本专利技术实施方式提供的中指组件的结构示意图；图9是本专利技术实施方式提供的掌心组件在第一视角下的结构示意图；图10是本专利技术实施方式提供的掌心组件在第二视角下的结构示意图。图标：001-仿生机械手臂；100-前臂组件；200-手掌组件；110-前臂框架；130-驱动组件；150-肘关节组件；170-软轴套管；112-前臂连接部；114-第一转轴；131-第一掌心驱动件；1312-第一掌心曲柄；1313-第一掌心连杆；132-第二前臂驱动件；1322-第一齿轮；1324-第二齿轮；135-第五中指驱动件；138-第八拇指摆动驱动件；1381-拇指摆动曲柄；139-驱动组件安装板；210-掌心组件；211-长圆孔；213-掌心板；215-掌背板；217-掌心腔；2112-软轴导向块；2113-软轴导向孔；2121-拇指连接部；2122-食指连接部；2123-中指连接部；2124-无名指连接部；2125-小指连接部；220-拇指组件；221-第一拇指节；223-第二拇指节；225-第三拇指节；227-拇指掌关节；229-拇指软轴通道；2231-第一拇指弧形槽；2232-第一拇指滑动件；2233-第二拇指弧形槽；2234-第二拇指滑动件；2235-拇指连杆；2272-拇指摆动凸台；230-食指组件；240-中指组件；241-第一中指节；242-第二中指节；243-第三中指节；244-第四中指节；249-中指软轴；2421-第一中指连杆；2431-第二中指连杆；2432-第一中指弧形槽；2433-第二中指弧形槽；250-无名指组件；260-小指组件。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生机械手臂，其特征在于，包括手掌组件，所述手掌组件包括中指组件，所述中指组件与所述手掌组件固定相连；所述中指组件包括第一中指连杆、第一中指节、第二中指节和第三中指节，所述第一中指节一端与所述手掌组件固定相连，所述第一中指节、所述第二中指节和所述第三中指节依次铰接；所述第一中指连杆一端固定连接于所述第一中指节，所述第一中指连杆另一端固定连接于第三中指节。

【技术特征摘要】
1.一种仿生机械手臂，其特征在于，包括手掌组件，所述手掌组件包括中指组件，所述中指组件与所述手掌组件固定相连；所述中指组件包括第一中指连杆、第一中指节、第二中指节和第三中指节，所述第一中指节一端与所述手掌组件固定相连，所述第一中指节、所述第二中指节和所述第三中指节依次铰接；所述第一中指连杆一端固定连接于所述第一中指节，所述第一中指连杆另一端固定连接于第三中指节。2.根据权利要求1所述的仿生机械手臂，其特征在于，所述中指组件还包括第四中指节、第二中指连杆、第一中指滑动件和第二中指滑动件，所述第四中指节与所述第三中指节远离所述第二中指节的一端铰接；所述第三中指节上设有第一中指滑槽和第二中指滑槽，所述第一中指滑动件可滑动地置于所述第一中指滑槽中，所述第一中指滑动件连接所述第二中指连杆和所述第二中指节；所述第二中指滑动件可滑动地置于所述第二中指滑槽中，所述第二中指滑动件连接所述第二中指连杆和所述第四中指节。3.根据权利要求2所述的仿生机械手臂，其特征在于，所述第一中指滑槽为弧形结构，所述第一中指滑槽环设于所述第二中指节和所述第三中指节的铰接点。4.根据权利要求1所述的仿生机械手臂，其特征在于，所述仿生机械手臂还包括中指驱动件和中指软轴，所述中指驱动件通过中指软轴与所述第二中指节相连。5.根据权利要求4所述的仿生机械手臂，其特征在于，所述仿生机械手臂上设有多个软轴套...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏勃，
申请(专利权)人：江苏金刚文化科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32