机器人灵巧手手指标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机器人技术领域，具体公开一种包括手掌背壳、拇指部装、食指部装、中指部装、垫块、传感接近板、传感器支架、传感器、连接轴；拇指部装、食指部装、中指部装分别与手掌背壳连接，中指部装通过连接轴与食指部装相连，食指部装指节的转动带动中指部装指节的联动；拇指部装及所述食指部装上分别设置有垫块，垫块上固定设置有传感器接近板，传感器接近板具有凸台结构，手掌背壳上固定设置有传感器；拇指部装运动，使传感器接近板接近的凸台靠近所述传感器，并发生感应时，确定零位位置。本发明专利技术的零位定位装置具有结构简单、安装方便、不受外部环境影响、零位标定方式简单、精度高、响应速度快，控制难度低的有益效果。

Finger calibration device and method for robot dexterous hand

The invention relates to the field of robot technology, which includes a palm back shell, a thumb part, a index finger part, a middle finger part, a cushion block, a sensing approach plate, a sensor support, a sensor and a connecting shaft; the thumb part, the index finger part, the middle finger part are connected with the palm back shell respectively, and the middle finger is mounted through the connecting shaft and food. The finger section is connected, the finger joint of the index finger is rotated to drive the finger joint of the middle finger. The thumb part and the index finger part are set with the padding block respectively. The sensor close plate is fixed on the block. The sensor close plate has a convex structure, the palm back shell is fixed with the sensor; the thumb is mounted on the motion to make the sensing. The proximity table is close to the sensor, and when the sensor is induced, the zero position is determined. The zero position positioning device of the invention has the advantages of simple structure, easy installation, not affected by the external environment, simple zero position calibration, high precision, fast response speed and low control difficulty.

【技术实现步骤摘要】
机器人灵巧手手指标定装置及方法
本专利技术涉及机器人机械手零位标定
，特别涉及一种机器人灵巧手手指标定装置及方法。
技术介绍
机器人灵巧手的零位误差是影响灵巧手绝对定位精度的主要因素，灵巧手的零位误差是指各关节在初始位置时实际位置与理论位置的偏差，零位标定的目的是对零位误差进行辨识和补偿。目前机器人的零位标定主要应用在工业机器人，比如OTC、KUKA、ABB等都有自己独特的零位标定方法。同时也有关于机器人手臂关节的零点定位方法，比如利用绝对式位置传感器来确定关节位置的方法，但是该方法成本较高，并且传感器只能安装在关节处，使机构复杂化；还有比如采用机械限位开关的信号确定关节位置的方法，但是这种方法精度不高，同时会产生振动和磨损。还比如应用光电开关信号的方法，但是其检测会受到水、油污等影响。相对于机器人关节来说，灵巧手结构更为紧凑，不利于实现灵巧手手指的零位标定。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有机器人灵巧手零位标定装置精度低、结构复杂的技术缺陷，提供一种机器人灵巧手手指标定装置及方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种机器人灵巧手手指标定装置，包括手掌背壳、拇指部装、食指部装、中指部装、垫块、传感接近板、传感器支架、传感器、连接轴；所述拇指部装、所述食指部装、所述中指部装分别与所述手掌背壳连接，所述中指部装通过所述连接轴与所述食指部装相连，所述食指部装指节的转动带动所述中指部装指节的联动；所述拇指部装及所述食指部装上分别固定设置有所述垫块，所述垫块上固定设置有传感器接近板，所述传感器接近板具有凸台结构，所述手掌背壳上固定设置有传感器；所述拇指部装运动，使所述传感器接近板接近的凸台靠近所述传感器，并发生感应时，确定零位位置。一些实施例中，所述传感器通过传感器支架固定设置于所述手掌背壳上。一些实施例中，所述拇指部装包括拇指电机、拇指安装座、拇指指节及拇指齿轮，所述拇指电机固定在所述拇指安装座上，并通过所述拇指齿轮啮合带动所述拇指指节转动。一些实施例中，所述传感器为电感式接近传感器，当所述传感器接近板凸台进入所述电感式接近传感器的感应区域时，所述电感器传感器震荡衰减，并转化为开关信号，驱动所述拇指电机停止转动。一些实施例中，所述垫块固定在所述拇指电机输出轴的齿轮上，来调节所述传感器接近板与所述传感器的感应距离。一些实施例中，所述食指部装包括食指电机、食指安装座、食指指节及食指齿轮，所述食指电机固定在所述食指安装座上，并通过所述食指齿轮啮合带动所述食指指节转动。一些实施例中，所述垫块固定在所述食指电机输出轴的齿轮上，来调节所述传感器接近板与所述传感器的感应距离。此外，本专利技术还公开了一种机器人灵巧手手指标定方法采用上述的机器人灵巧手手指标定装置，包括以下步骤：确定所述机器人灵巧手手指的零位位置，驱动手指转到理论零位位置；调节所述垫块和所述传感器接近板，使所述凸台位于所述传感器的感应区域；检测所述传感器接近板与所述传感器是否发生感应，若否，则重新调节所述垫块和所述传感器接近板，使所述凸台位于所述传感器的感应区域；若是，则确定灵巧手实际零位位置，所述机器人灵巧手停止运动。一些实施例中，检测所述传感器接近板与所述传感器是否发生感应时，若手指转动到零位位置，所述传感器接近板凸台转入到所述传感器的感应范围，在所述传感器的金属内产生涡流，导致所述传感器振荡衰减，并转变成开关信号控制所述机器人灵巧手手指停止运转。一些实施例中，拇指和食指成90°，张开并伸直的位置作为零位位置。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的机器人灵巧手手指标定装置具有定位精度高、结构紧凑、不易受外界环境影响的有益效果。附图说明图1为本专利技术机器人灵巧手手指零位标定装置一个具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术机器人灵巧手手指零位标定装置中传感器接近板的结构示意图；图3为本专利技术机器人灵巧手手指标定方法一个具体实施例的流程图。附图标记说明：1手掌背壳2拇指部装3食指部装4中指部装5垫块6传感器接近板7传感器接近板8传感器9连接轴具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本专利技术的思路为：本专利技术灵巧手有四根手指，拇指单独控制，食指与中指联动，有两个电机和传感器。控制电机带动手指转动，人为确定一零位，比如手指全部张开的位置。调节传感器与传感器接近板的位置，使传感器接近板凸台位置与传感器感应位置相对，且距离满足传感器的感应条件。当手指处于非零位位置时，驱动电机带动手指向零位转动，当传感器接近板凸台进入感应区域时，传感器振荡衰减，这种变化转换成开关信号，驱动电机停止转动，从而实现手指的零位标定。请参阅图1，本专利技术机器人灵巧手手指零位标定装置一个具体实施例的结构示意图。本专利技术的机器人灵巧手手指零位标定装置中的垫块不仅设置在拇指部装上，也设置在食指部装上，通过拇指、食指上设置垫块及传感器接近板，以及在手掌背壳上的传感器相互配合来实现灵巧手手指零位标定。在本实施例中，仅示出了在拇指部装上的垫块结构，食指部装上垫块结构以及与手掌背壳上的传感器配合过程与拇指部装相似，此处不再赘述。本实施例中的机器人灵巧手零位标定装置包括：手掌背壳1、拇指部装2、食指部装3、中指部装4、垫块5、传感器接近板6、传感器支架7、传感器8、连接轴9。手掌背壳1上有螺纹孔，用来固定拇指部装2、食指部装3、中指部装4、传感器支架7。手掌背壳1可做成不同外形，以便于和手臂或其他构件连接。拇指部装2由拇指电机、拇指安装座、拇指指节、拇指齿轮等组成。拇指电机固定在拇指安装座上，拇指电机驱动拇指齿轮啮合带动拇指指节的转动。食指部装3与拇指部装1有相似的结构。中指部装4通过连接轴9与食指部装3相连，食指部装3指节的转动带动中指部装4指节的联动，减少了电机数量简化了结构。垫块5通过螺纹固接在拇指电机输出轴的齿轮上，作用是调节传感器接近板6相对于传感器8的距离。传感器接近板6通过螺钉固接在垫块上5。请参阅图2，本专利技术机器人灵巧手手指零位标定装置中传感器接近板的结构示意图，其上有凸台作为与传感器8的感应部分。凸台形状不局限于本专利技术中的形状，可以是其他形状。传感器8通过螺纹固接在传感器支架7上，传感器支架7固接在手掌背壳1靠近传感器接近板6一侧。优选的，本专利技术中的传感器8是电感式接近传感器。本专利技术的机器人灵巧手手指零位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，包括手掌背壳、拇指部装、食指部装、中指部装、垫块、传感接近板、传感器支架、传感器、连接轴；所述拇指部装、所述食指部装、所述中指部装分别与所述手掌背壳连接，所述中指部装通过所述连接轴与所述食指部装相连，所述食指部装指节的转动带动所述中指部装指节的联动；所述拇指部装及所述食指部装上分别固定设置有所述垫块，所述垫块上固定设置有传感器接近板，所述传感器接近板具有凸台结构，所述手掌背壳上固定设置有传感器；所述拇指部装运动，使所述传感器接近板接近的凸台靠近所述传感器，并发生感应时，确定零位位置。

【技术特征摘要】
1.一种机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，包括手掌背壳、拇指部装、食指部装、中指部装、垫块、传感接近板、传感器支架、传感器、连接轴；所述拇指部装、所述食指部装、所述中指部装分别与所述手掌背壳连接，所述中指部装通过所述连接轴与所述食指部装相连，所述食指部装指节的转动带动所述中指部装指节的联动；所述拇指部装及所述食指部装上分别固定设置有所述垫块，所述垫块上固定设置有传感器接近板，所述传感器接近板具有凸台结构，所述手掌背壳上固定设置有传感器；所述拇指部装运动，使所述传感器接近板接近的凸台靠近所述传感器，并发生感应时，确定零位位置。2.如权利要求1所述的机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，所述传感器通过传感器支架固定设置于所述手掌背壳上。3.如权利要求1所述的机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，所述拇指部装包括拇指电机、拇指安装座、拇指指节及拇指齿轮，所述拇指电机固定在所述拇指安装座上，并通过所述拇指齿轮啮合带动所述拇指指节转动。4.如权利要求3所述的机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，所述传感器为电感式接近传感器，当所述传感器接近板凸台进入所述电感式接近传感器的感应区域时，所述电感器传感器震荡衰减，并转化为开关信号，驱动所述拇指电机停止转动。5.如权利要求3所述的机器人灵巧手手指标定装置，其特征在于，所述垫块固定在所述拇指电机输出轴的齿轮上，来调节所述传感器接近板与所述传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：边弘晔，李学威，周昊，马壮，李加平，赵鹏，王禹，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21