一种仿人手指机构和仿人机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿人手指机构和仿人机械手，属于机器人技术领域。本实用新型专利技术所提供的仿人手指机构包括多个指关节和牵引机构，相邻两个指关节中之间通过旋转结构转动连接，且旋转结构内部设置有限位元件。通过在相邻指关节中的一个设置第一旋转部，另一个设置第二旋转部，利用第一旋转部和第二旋转部配合形成旋转结构，并利用牵引机构与指关节传动连接驱动相邻指关节之间的转动，使整个仿人手指机构结构简单、紧凑、仿形精度高、控制难度小。此外，通过在旋转结构内设置限位元件，能够限制相邻两个指关节之间的转动角度，有利于提高该仿人手指机构作业时的精确性。

A Man-like Finger Mechanism and Manipulator

The utility model discloses a humanoid finger mechanism and a humanoid manipulator, which belong to the technical field of robots. The human-like finger mechanism provided by the utility model comprises a plurality of finger joints and a traction mechanism. The two adjacent finger joints are rotated and connected through a rotating structure, and a finite position element is arranged inside the rotating structure. By setting the first rotating part in one of the adjacent finger joints and the second rotating part, the first rotating part and the second rotating part cooperate to form a rotating structure, and driving the rotation between the adjacent finger joints by the driving connection between the traction mechanism and the finger joint, the whole finger-like mechanism has simple structure, compact structure, high profile accuracy and little control difficulty. In addition, the rotation angle between the adjacent two finger joints can be limited by setting a limit element in the rotating structure, which is helpful to improve the accuracy of the finger-like mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种仿人手指机构和仿人机械手
本技术涉及机器人
，尤其涉及一种仿人手指机构及包括该仿人手指机构的仿人机械手。
技术介绍
机器人是一种通过模仿生物的行为或者思想来自动执行任务，以取代或者协助人类工作的人造机器装置。随着机器人技术和仿生技术的快速发展，越来越多的机器人应用在人们的日常生活中，在服务、医疗、教育、娱乐等多个领域得到了广泛应用。仿人机械手是仿人机器人的重要组成部分，现有机械人的手结构种类虽然繁多，但是控制复杂，仿形程度不高，只能实现简单的抓取，无法精确地控制仿人机械手各关节的弯曲程度。因此，如何提出一种仿形程度高，控制简单，且能够精确控制各关节手弯曲角度的仿人机械手是现在亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种仿人手指机构，该仿人手指机构仿形程度高，控制简单，且能够精确控制手指机构的弯曲角度。本技术的另一个目的在于提供一种仿人机械手，该仿人机械手仿形程度高，控制简单，灵活性高。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种仿人手指机构，包括多个依次连接的指关节，相邻两个所述指关节中，其中一个所述指关节上设置有第一旋转部，另一个所述指关节上设置有第二旋转部，所述第一旋转部和所述第二旋转部转动连接形成旋转结构，所述旋转结构内设置有限位元件，所述限位元件能够限制相邻两个所述指关节之间的转动角度；牵引机构与所述指关节传动连接，用于驱动相邻所述指关节之间的转动。作为优选，所述第一旋转部上设置有转动槽，所述第二旋转部设置在所述转动槽内，转动轴穿过所述第一旋转部和所述第二旋转部设置。作为优选，所述限位元件包括：扭簧，所述扭簧设置在所述第二旋转部内，并套设在所述转动轴上，所述第二旋转部上设置有卡接凹槽和限位凹槽，所述扭簧的卡接端卡接在所述卡接凹槽内，所述扭簧的限位端设置在所述限位凹槽内，并能够在所述限位凹槽内移动。作为优选，所述限位凹槽为扇形槽，所述扇形槽的圆心角不大于60度。作为优选，所述扭簧的限位端设置有限位杆，所述限位杆位于所述扭簧的端面的中部，并突出所述扭簧的端面的边线设置；所述转动轴沿轴线方向设置有卡接槽，当所述转动轴穿过所述扭簧时，所述限位杆卡接在所述卡接槽内。作为优选，所述指关节还包括：轴承，所述轴承设置在所述第二旋转部内，并套设在所述转动轴上。作为优选，位于所述仿人手指机构中间部位的所述指关节的一端设置有所述第一旋转部，另一端设置有所述第二旋转部，所述第一旋转部和所述第二旋转部之间设置有连接部；所述第一旋转部包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板和所述第二夹持板相对设置形成所述转动槽，所述第一夹持板和所述第二夹持板两者中至少一个与所述连接部可拆卸连接。作为优选，所述牵引机构包括牵引丝，所述牵引丝依次穿过多个所述指关节。作为优选，所述牵引丝上套设有保护套。一种仿人机械手，包括手掌和上述的仿人手指机构，所述手掌包括安装架、驱动机构和手指连接架，所述驱动机构设置在所述安装架上，所述仿人手指机构的末端连接在所述手指连接架上，所述驱动机构与所述牵引机构传动连接。本技术的有益效果：本技术提供了一种仿人手指机构，该仿人手指机构包括多个依次连接的指关节，通过在相邻两个指关节中的一个设置第一旋转部，另一个设置第二旋转部，利用第一旋转部和第二旋转部配合能够形成旋转结构，并利用牵引机构与指关节传动连接即能够驱动相邻指关节之间的转动，使整个仿人手指机构结构简单、紧凑、仿形精度高、控制难度小。此外，通过在旋转结构内设置限位元件，能够限制相邻两个指关节之间的转动角度，使各指关节在执行不同任务时具有不同的弯曲角度，从而有利于提高该仿人手指机构作业时的精确性。附图说明图1是本技术所提供的仿人机械手的结构示意图；图2是本技术所提供的仿人机械手拆除手掌外壳后的结构示意图；图3是本技术所提供的仿人机器人的食指的结构示意图；图4是本技术所提供的仿人机器人的拇指的结构示意图；图5是本技术所提供的仿人机器人的食指拆除手指外壳后的结构示意图；图6是本技术所提供的仿人机器人的食指拆除手指外壳后的爆炸图；图7是本技术所提供的仿人手指机构的指端关节的爆炸图；图8是本技术所提供的仿人手指机构的中间关节的部分结构示意图；图9是本技术所提供的扭簧的结构示意图。图中：1、仿人手指机构；11、指端关节；12、中间关节；121、第一旋转部；1211、第一夹持板；1212、第二夹持板；122、连接部；123、第二旋转部；1231、容纳孔；1232、卡接凹槽；1233、限位凹槽；1234、穿设槽；1235、穿设孔；124、第二销轴；125、转动轴；1251、卡接槽；126、轴承；127、扭簧；1271、扭簧本体；1272、卡接杆；1273、限位杆；128、紧固螺钉；129、第一销轴；1210、销轴座；13、指尖关节；14、指尖关节外壳；15、中间关节外壳；16、指端关节外壳；2、手掌；21、安装架；211、第一安装板；212、第二安装板；213、第三安装板；22、第一连接架；221、第一连接板；222、第二连接板；23、舵机；24、舵盘；25、第二连接架；3、牵引丝；4、保护套。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。本实施例提供了一种仿人机械手，该仿人机械手能够被安装至各种不同机器人的手臂末端，以执行抓取、手势展示以及交互活动等作业。具体地，如图1和图2所示，该仿人机械手包括手掌2和仿人手指机构1，手掌2和仿人手指机构1的外形分别仿照人的手掌2和手指外形制成，且由于该仿人机械手仿照的是人的手，因此在本实施例中，仿人手指机构1的数量为五个，分别为拇指、食指、中指、无名指和小指。其中，如图1至图3所示，食指、中指、无名指和小指的结构相同，均包括三个指关节，分别为指端关节11、中间关节12和指尖关节13，而拇指的结构与其他四个手指的结构不同，如图4所示，其仅包括两个指关节，分别为指端关节11和指尖关节13。为了对各指关节进行防护，在指端关节11外套设有指端关节外壳16，在中间关节12外套设有中间关节外壳15，在指尖关节13外套设有指尖关节外壳14。在本实施例中，以食指为例对仿人手指机构1的具体结构进行介绍。如图3、图5和图6所示，食指包括依次连接的指端关节11、中间关节12和指尖关节13，指端关节11和指尖关节13均是在中间关节12的基础上进行一定变形形成的。具体地，中间关节12包括连接部122，设置在连接部122一端的第一旋转部121，以及设置在连接部122另一端的第二旋转部123。第二旋转部123为圆柱形结构，连接部122为片状结构，第一旋转部121的结构为U型结构。指端关节11是在中间关节12的基础上增加了一个第二旋转部123，即指端关节11包括连接部122，设置在连接部122一端的第一旋转部121，设置在连接部122另一端的第二旋转部123，以及一个独立的第二旋转部123。与连接部122连接的第二旋转部123与中间关节12的第一旋转部121配合形成一个旋转结构，从而将指端关节11和中间关节12转动连接。独立的第二旋转部123与指端关节11上设置的第一旋转部121配合使用形成另一个旋转结构，且独立的第二旋转部123能够安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿人手指机构，包括多个依次连接的指关节，其特征在于，相邻两个所述指关节中，其中一个所述指关节上设置有第一旋转部(121)，另一个所述指关节上设置有第二旋转部(123)，所述第一旋转部(121)和所述第二旋转部(123)转动连接形成旋转结构，所述旋转结构内设置有限位元件，所述限位元件能够限制相邻两个所述指关节之间的转动角度；牵引机构与所述指关节传动连接，用于驱动相邻所述指关节之间的转动。

【技术特征摘要】
1.一种仿人手指机构，包括多个依次连接的指关节，其特征在于，相邻两个所述指关节中，其中一个所述指关节上设置有第一旋转部(121)，另一个所述指关节上设置有第二旋转部(123)，所述第一旋转部(121)和所述第二旋转部(123)转动连接形成旋转结构，所述旋转结构内设置有限位元件，所述限位元件能够限制相邻两个所述指关节之间的转动角度；牵引机构与所述指关节传动连接，用于驱动相邻所述指关节之间的转动。2.根据权利要求1所述的仿人手指机构，其特征在于，所述第一旋转部(121)上设置有转动槽，所述第二旋转部(123)设置在所述转动槽内，转动轴(125)穿过所述第一旋转部(121)和所述第二旋转部(123)设置。3.根据权利要求2所述的仿人手指机构，其特征在于，所述限位元件包括：扭簧(127)，所述扭簧(127)设置在所述第二旋转部(123)内，并套设在所述转动轴(125)上，所述第二旋转部(123)上设置有卡接凹槽(1232)和限位凹槽(1233)，所述扭簧(127)的卡接端卡接在所述卡接凹槽(1232)内，所述扭簧(127)的限位端设置在所述限位凹槽(1233)内，并能够在所述限位凹槽(1233)内移动。4.根据权利要求3所述的仿人手指机构，其特征在于，所述限位凹槽(1233)为扇形槽，所述扇形槽的圆心角不大于60度。5.根据权利要求3所述的仿人手指机构，其特征在于，所述扭簧(127)的限位端设置有限位杆(1273)，所述限位杆(1273)位于所述扭簧(127)的端面的中部，并突出所述扭簧(127)的端面的边线设...

【专利技术属性】
技术研发人员：许彬彬，张萍，郭永涛，
申请(专利权)人：苏州博众机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32