拇指结构及机器人制造技术

本申请属于类人型服务机器人技术领域，涉及一种拇指结构及机器人。该拇指结构中，远指节枢接于近指节，近指节球铰连接于固定座，连杆的两端分别与远指节、固定座球铰连接，通过第一驱动组件与第二驱动组件来驱动近指节绕两个中心轴的摆动方向摆动，实现近指节在两自由度的摆动。连杆与远指节跟随联动，实现远指节的弯屈与伸展动作。相比于传统的拇指串联关节，该拇指结构中的两个驱动组件可放置得比较近，使拇指结构占用空间较小，较好地实现拟人形外观。近指节与远指节相对于近指节根部的阻力矩较小，使驱动组件能提供较大的出力，进而使拇指结构能提供较大的握力。具有该拇指结构的机器人，拇指结构占用空间较小，能提供较大的握力。的握力。的握力。

【技术实现步骤摘要】
拇指结构及机器人


[0001]本申请属于类人型服务机器人
，尤其涉及一种拇指结构及机器人。

技术介绍

[0002]目前，机器人的拇指结构通常会在各个关节处采用舵机控制动作，即在近指节与远指节之间设置一个舵机来控制远指节的运动，在近指节的根部设置另一个舵机来控制近指节的运动。由于舵机体积，拇指串联关节做得都非常大，即手掌结构占用空间较大，无法实现拟人形的外观。传统的拇指串联关节，近指节与远指节之间设有舵机，会使近指节与远指节相对于近指节根部的阻力矩比较大，这样会导致近指节根部处的舵机的出力相对较弱。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种拇指结构及机器人，以解决现有机器人拇指结构占用体积比较大、出力较弱的技术问题。
[0004]本申请实施例提供一种拇指结构，包括：
[0005]近指节；
[0006]远指节，枢接于所述近指节的一端；
[0007]固定座，与所述近指节球铰连接；
[0008]连杆，两端分别与所述远指节、所述固定座球铰连接；
[0009]第一驱动组件，用于驱动所述近指节在第一自由度方向摆动；以及
[0010]第二驱动组件，用于驱动所述近指节在第二自由度方向摆动，所述第一自由度方向的中心线与所述第二自由度方向的中心线之间呈预定角度；所述固定座、所述第一驱动组件与所述第二驱动组件依次设于所述近指节的周围。
[0011]可选地，所述第一驱动组件包括具有第一输出轴的第一直线驱动件，以及两端分别铰接于所述第一输出轴与所述近指节的第一传动杆；
[0012]所述第二驱动组件包括具有第二输出轴的第二直线驱动件，以及两端分别铰接于所述第二输出轴与所述近指节的第二传动杆，所述第一输出轴的轴线与所述第二输出轴的轴线之间呈预定角度。
[0013]可选地，所述第一传动杆的第一端与所述第一输出轴之间球铰连接，所述第一传动杆的第二端与所述近指节之间枢接；
[0014]所述第二传动杆的第一端与所述第二输出轴之间球铰连接，所述第二传动杆的第二端与所述近指节之间球铰连接；
[0015]所述固定座与所述近指节的末端连接处在所述第一传动杆的第二端及所述第二传动杆的第二端之间，且所述第二传动杆的第二端至所述远指节的距离小于所述第一传动杆的第二端至所述远指节的距离。
[0016]可选地，所述固定座靠近所述近指节的背面处设置，所述第二直线驱动件靠近所
述近指节的正面处设置，所述第一直线驱动件靠近所述近指节的侧面处设置，所述第一输出轴的末端与所述第二输出轴的末端均朝向所述近指节设置。
[0017]可选地，所述固定座与所述近指节的连接处位于所述近指节的背面，所述第二传动杆的第二端位于所述近指节的正面，所述第一传动杆与所述近指节之间的枢接轴线穿过所述近指节的背面与正面。
[0018]可选地，所述第一传动杆的第二端枢接于所述近指节的根部，所述第一传动杆呈U型且具有用于避让所述近指节的根部的凹位。
[0019]可选地，所述固定座具有第一球头，所述近指节具有第一球面槽，所述第一球头安装于所述第一球面槽内。
[0020]可选地，所述固定座具有第二球面槽，所述远指节具有第三球面槽；所述连杆的两端分别具有第二球头与第三球头，所述第二球头安装于所述第二球面槽内，所述第三球头安装于所述第三球面槽内。
[0021]可选地，所述近指节具有供所述连杆穿过的第一安装槽，所述远指节具有供所述连杆穿过的第二安装槽。
[0022]可选地，所述远指节与所述连杆之间的球铰连接中心至所述远指节的正面的距离小于所述远指节与所述近指节之间的枢接轴线至所述远指节的正面的距离。
[0023]可选地，所述近指节具有两个间隔设置的连接耳，两个所述连接耳之间形成安装区，所述远指节的一端伸入所述安装区内，所述远指节的一端枢接于所述连接耳。
[0024]可选地，所述连接耳的内侧面开设有枢接孔，所述远指节的两侧面分别设有枢接轴，所述枢接轴一一对应地通过轴承支承于所述枢接孔内。
[0025]可选地，所述近指节包括两个扣接的近指节壳，所述连杆位于两个所述近指节壳之间；所述远指节包括两个扣接的远指节壳，所述连杆位于两个所述远指节壳之间。
[0026]本申请实施例提供一种机器人，包括上述的拇指结构。
[0027]本申请实施例提供的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：该拇指结构中，远指节枢接于近指节，近指节球铰连接于固定座，连杆的两端分别与远指节、固定座球铰连接，通过第一驱动组件与第二驱动组件来驱动近指节分别绕两个中心轴的摆动方向摆动，即采用两个驱动组件以并联的方式去驱动近指节运动，且两个驱动组件的驱动作用相互不干扰，实现近指节在两自由度的摆动。在近指节运动过程中，连杆与远指节跟随联动，实现远指节的弯屈与伸展动作。相比于传统的拇指串联关节，该拇指结构中的固定座、第一驱动组件与第二驱动组件依次设于近指节的周围，两个驱动组件可放置得比较近，使拇指结构占用空间较小，较好地实现拟人形外观，而且近指节与远指节的运动范围大，具有较强的适应性。由于近指节与远指节之间无需设置用于驱动远指节运动的远指节舵机，远指节舵机也具有一定重量，这样近指节与远指节相对于近指节根部的阻力矩较小，无需为了克服远指节舵机带来的阻力矩而额外做功，所需功耗更低，使驱动组件能提供较大的出力，进而使拇指结构能提供较大的握力。具有该拇指结构的机器人，拇指结构占用空间较小，能提供较大的握力。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
[0029]图1为本申请实施例提供的拇指结构的立体装配图；
[0030]图2为图1的拇指结构的立体分解图；
[0031]图3为图1的拇指结构在拆卸一个近指节壳与远指节壳后的立体装配图；
[0032]图4为图3的拇指结构的另一角度的立体装配图；
[0033]图5为图1的拇指结构中的第一驱动组件驱动近指节在第一自由度方向摆动的状态图；
[0034]图6为图1的拇指结构中的第二驱动组件驱动近指节在第二自由度方向摆动的状态图；
[0035]图7为图1的拇指结构中的第一驱动组件与第二驱动组件共同驱动近指节摆动的状态图。
具体实施方式
[0036]为了使本申请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，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
[0037]在本申请实施例的描述中，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”等指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拇指结构，其特征在于，包括：近指节；远指节，枢接于所述近指节的一端；固定座，与所述近指节球铰连接；连杆，两端分别与所述远指节、所述固定座球铰连接；第一驱动组件，用于驱动所述近指节在第一自由度方向摆动；以及第二驱动组件，用于驱动所述近指节在第二自由度方向摆动，所述第一自由度方向的中心线与所述第二自由度方向的中心线之间呈预定角度；所述固定座、所述第一驱动组件与所述第二驱动组件依次设于所述近指节的周围。2.如权利要求1所述的拇指结构，其特征在于，所述第一驱动组件包括具有第一输出轴的第一直线驱动件，以及两端分别铰接于所述第一输出轴与所述近指节的第一传动杆；所述第二驱动组件包括具有第二输出轴的第二直线驱动件，以及两端分别铰接于所述第二输出轴与所述近指节的第二传动杆，所述第一输出轴的轴线与所述第二输出轴的轴线之间呈预定角度。3.如权利要求2所述的拇指结构，其特征在于，所述第一传动杆的第一端与所述第一输出轴之间球铰连接，所述第一传动杆的第二端与所述近指节之间枢接；所述第二传动杆的第一端与所述第二输出轴之间球铰连接，所述第二传动杆的第二端与所述近指节之间球铰连接；所述固定座与所述近指节的末端连接处在所述第一传动杆的第二端及所述第二传动杆的第二端之间，且所述第二传动杆的第二端至所述远指节的距离小于所述第一传动杆的第二端至所述远指节的距离。4.如权利要求3所述的拇指结构，其特征在于，所述固定座靠近所述近指节的背面处设置，所述第二直线驱动件靠近所述近指节的正面处设置，所述第一直线驱动件靠近所述近指节的侧面处设置，所述第一输出轴的末端与所述第二输出轴的末端均朝向所述近指节设置。5.如权利要求4所述的拇指结构，其特征在于，所述固定座与所述近指节的连接处位于所述近指节的背面，所述第二传动杆的第二端位于所述近指节的正面，所述第一传...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤雷，谢铮，安昭辉，石炜智，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：