机器人及其手指制造技术

本发明专利技术属于机器人手指技术领域，涉及机器人及其手指。手掌骨架固定有固定指节，第一活动指节枢接于固定指节，第二活动指节枢接于第一活动指节。第一活动指节与固定指节之间、第二活动指节与第一活动指节之间分别形成转动副，通过第二柔性牵引件耦合两个转动副的转动运动，通过驱动器驱动第一柔性牵引件移动，驱动耦合后的一个自由度的手指，从而实现手指在整个握紧行程上的可控运动。该机器人手指整体结构占用体积小，成本低，不增加额外的体积和重量，通过机械的方式耦合自由度，不增加额外的驱动器，解决了欠驱动手指运动不可控、握紧不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
机器人及其手指
本专利技术属于机器人手指
，更具体地说，是涉及机器人及其手指。
技术介绍
仿人灵巧手是当前机器人领域的热门题目。在人机交互中，由于其仿人的外观和抓握方式会给人更加亲切的印象。五指灵巧手可以很好的适应各种抓握，拾取等应用场景，因而得到了最多的研发投入。现有的灵巧手在手指的驱动上有很多不同的实现方式。可以通过电机转动线盘绕线的方式，或者电机通过丝杠螺母输出直线运动拉线的方式，也可以利用电机加连杆的方式，甚至是通过气压和液压驱动的方式。而每个手指的自由度在不同的设计中也不尽相同。人手的食指、中指、无名指、小指的自由度有三个，大拇指有两个自由度。由于工程上的实现难度和空间、成本的考虑，大多数的灵巧手会对人手的自由度做简化。其中普遍的实现方式为每个手指有一个自由度。当驱动器的数量少于自由度时，这种情况叫做欠驱动。由于灵巧手通常有空间和重量的限制，欠驱动的方式受到了最多的关注。通常的做法是一个电机带动多个手指实现抓握。欠驱动可以控制全手掌抓握但是很难控制手指灵活运动而做到精准的拾取，导致使用场景受限。仿人灵巧手每个手指需要通过至少两个手指关节的转动才能实现仿人的抓握和张开方式。如果对每个关节都进行驱动，多个驱动器的体积和重量的叠加将使灵巧手的整体大小和重量增加很多。而如果对每个手指进行欠驱动，即用一个电机驱动多个关节的转动，则可能导致每个关节的转动不可控，只能实现手掌握紧至张开的过程及二者极限位置的控制。同时欠驱动的手指很难做到各个手指运动的一致，也很难实现同一手指不同次握紧的重复性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供机器人手指及机器人，以解决现有机器人手指每个关节都进行驱动使灵巧手的整体大小和重量增加很多、每个手指进行欠驱动导致每个关节的转动不可控的的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种机器人手指，包括：手掌骨架；固定于所述手掌骨架的固定指节；枢接于所述固定指节的第一活动指节；枢接于所述第一活动指节的第二活动指节；用于牵引所述第一活动指节以使所述第一活动指节转动的第一柔性牵引件；用于在所述第一活动指节转动时牵引所述第二活动指节以使所述第二活动指节转动的第二柔性牵引件；以及用于驱动所述第一柔性牵引件移动的驱动器。进一步地，所述固定指节具有第一枢接轴；所述第一活动指节具有第一绕线轴，所述第一绕线轴具有同轴线的第一安装孔，所述第一枢接轴插设于所述第一安装孔；所述第一柔性牵引件的一端固定于所述第一绕线轴并绕过所述第一绕线轴。进一步地，所述第一活动指节具有所述第二枢接轴；所述第二活动指节具有第二绕线轴，所述第二绕线轴具有同轴线的第二安装孔，所述第二枢接轴插设于所述第二安装孔，所述第二柔性牵引件的一端固定于所述第二绕线轴并绕过所述第二绕线轴，所述第二柔性牵引件的另一端固定于所述第一枢接轴。进一步地，所述第二柔性牵引件的一端通过所述绕线环固定于所述第一枢接轴，所述绕线环同轴固定于所述第一枢接轴。进一步地，所述第一绕线轴的直径与所述第二绕线轴的直径具有预定比例关系。进一步地，所述第一活动指节与所述第二活动指节具有同步达到的极限位置。进一步地，还包括滑轮组件，所述滑轮组件包括安装于所述手掌骨架的支座、及转动安装于所述支座的滑轮，所述第一柔性牵引件绕过所述滑轮。进一步地，所述驱动器包括安装架、安装于所述安装架的电机、同轴固定于所述电机的输出轴的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合传动的从动齿轮、同轴固定于所述从动齿轮的丝杠、及与所述丝杠螺纹传动配合且滑动安装于所述安装架的螺母，所述第一柔性牵引件的一端固定于所述螺母。进一步地，还包括首尾依次枢接于所述第二活动指节的附加活动指节；所述附加活动指节一一对应连接有附加柔性牵引件，用于在所述第二活动指节转动时牵引对应的所述附加活动指节以使所述附加活动指节转动。本专利技术提供一种机器人，包括上述的机器人手指。本专利技术相对于现有技术的技术效果是：手掌骨架固定有固定指节，第一活动指节枢接于固定指节，第二活动指节枢接于第一活动指节。第一活动指节与固定指节之间、第二活动指节与第一活动指节之间分别形成转动副，通过第二柔性牵引件耦合两个转动副的转动运动，通过驱动器驱动第一柔性牵引件移动，驱动耦合后的一个自由度的手指，从而实现手指在整个握紧行程上的可控运动。该机器人手指整体结构占用体积小，成本低，不增加额外的体积和重量，通过机械的方式耦合自由度，不增加额外的驱动器，解决了欠驱动手指运动不可控、握紧不一致的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的机器人手指在伸直时的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的机器人手指在弯曲时的结构示意图；图3为图1的机器人手指在拆卸部分壳体后的结构示意图；图4为图1的机器人手指的立体分解图；图5为图4的机器人手指的进一步的立体分解图，其中手掌骨架未示；图6为图5的机器人手指的另一角度的立体分解图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1至图6，先对本专利技术提供的机器人手指进行说明。机器人手指包括手掌骨架10、固定于手掌骨架10的固定指节20、枢接于固定指节20的第一活动指节30、枢接于第一活动指节30的第二活动指节40、用于牵引第一活动指节30以使第一活动指节30转动的第一柔性牵引件50、用于在第一活动指节30转动时牵引第二活动指节40以使第二活动指节40转动的第二柔性牵引件60、用于驱动第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机器人手指，其特征在于，包括：/n手掌骨架；/n固定于所述手掌骨架的固定指节；/n枢接于所述固定指节的第一活动指节；/n枢接于所述第一活动指节的第二活动指节；/n用于牵引所述第一活动指节以使所述第一活动指节转动的第一柔性牵引件；/n用于在所述第一活动指节转动时牵引所述第二活动指节以使所述第二活动指节转动的第二柔性牵引件；以及/n用于驱动所述第一柔性牵引件移动的驱动器。/n

【技术特征摘要】
1.机器人手指，其特征在于，包括：
手掌骨架；
固定于所述手掌骨架的固定指节；
枢接于所述固定指节的第一活动指节；
枢接于所述第一活动指节的第二活动指节；
用于牵引所述第一活动指节以使所述第一活动指节转动的第一柔性牵引件；
用于在所述第一活动指节转动时牵引所述第二活动指节以使所述第二活动指节转动的第二柔性牵引件；以及
用于驱动所述第一柔性牵引件移动的驱动器。


2.如权利要求1所述的机器人手指，其特征在于，所述固定指节具有第一枢接轴；所述第一活动指节具有第一绕线轴，所述第一绕线轴具有同轴线的第一安装孔，所述第一枢接轴插设于所述第一安装孔；所述第一柔性牵引件的一端固定于所述第一绕线轴并绕过所述第一绕线轴。


3.如权利要求2所述的机器人手指，其特征在于，所述第一活动指节具有所述第二枢接轴；所述第二活动指节具有第二绕线轴，所述第二绕线轴具有同轴线的第二安装孔，所述第二枢接轴插设于所述第二安装孔，所述第二柔性牵引件的一端固定于所述第二绕线轴并绕过所述第二绕线轴，所述第二柔性牵引件的另一端固定于所述第一枢接轴。


4.如权利要求3所述的机器人手指，其特征在于，所述第二柔性牵引件的一端通过所述绕线环固定于所述第一枢接轴，所述绕线环同轴固定于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，刘思聪，丁宏钰，徐期东，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44