机器人手和具有该机器人手的人形机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种机器人手和具有该机器人手的人形机器人，所述机器人手最少化了致动器的数量并通过扭矩限制器调节关节的弯曲角度，以柔性地和细微地控制关节。所述机器人手包括设置在多个关节的任意至少一个关节上的扭矩限制器，以将所述多个关节中的另一个关节通过动力传递构件与所述任意一个关节连接。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种机器人手和具有该机器人手的人形机器人。更具体地说， 人手的人形机器人。
技术介绍
通常，机器人是自动执行任何工作或操作并在多个领域替代或帮助人类 的机器。在机器人中，工业机器人具有最高的实用性。工业机器人实现生产 线的自动操作和无人操作以提高生产力，并代替人类执行危险工作，因此有 助于保护人类免受工业灾难。似的运动的人形机器人。人形机器人按照与一般工业机器人的方式相同的方 式负责各种工业领域并用于执行对于人类来说困难的各种工作。人形机器人 的最大优点是在日常生活中与人类一同存在并且友好地为人类提供各种服务 而不是替代人类。因此，在日常生活中，为了允许人形机器人与人类和谐地 协作，已经在努力地开展对安全和准确地抓住各种物体的机器人手的研究。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面是提供一种机器人手以及具有该机器人手的人形 机器人，所述机器人手通过扭矩限制器调节关节的弯曲角度，以获得对手指 单元的细微控制。根据一个方面，本专利技术提供一种机器人手，该机器人手包括基部单元， 设置有致动器；至少一个手指单元，安装在基部单元上；多个杆构件，设置 在所述至少一个手指单元的每个中；多个关节，用于连接所述多个杆构件； 多个动力传递构件，通过从致动器传输的动力将所述多个关节彼此连接；扭 矩限制器，设置在所述多个关节中的任意一个上，并限制所述任意一个关节 的弯曲，将所述多个关节中的另 一个与所述任意一个关节连接。所述多个杆构件可包括连接到基部单元的第一杆构件、连接到第一杆构 件的第二杆构件和连接到第二杆构件的第三杆构件，并且扭矩限制器可包括 固定到第 一杆构件以调节所述任意一个关节的弯曲角度的壳体。在所述壳体的外周表面上可形成多个凹槽，并且在所述第一^f构件的内 周表面上可形成与所述多个凹槽接合的多个肋，以防止第一杆构件相对于壳 体的相对旋转。所述多个关节可包括连接基部单元和第一杆构件的第一关节、连接第一 杆构件和第二杆构件的第二关节和连接第二杆构件和第三杆构件的第三关 节，并且所述第一关节、第二关节和第三关节可分别包括第一带4仑、第二带 轮和第三带轮，并且所述第一关节、第二关节和第三关节与致动器相连接。扭矩限制器可包括与第 一带轮同轴地设置的旋转轴。所述多个动力传递构件可包括连接第一带轮和第二带轮的第一动力传递 构件以及连接第二带轮和第三带轮的第二动力传递构件，并且第一动力传递 构件和第二动力传递构件可按照不同的方式缠绕。第二动力传递构件可按照X形的形式缠绕在第二带轮和第三带轮之间。 第一动力传递构件和第二动力传递构件可分别包括第一皮带和第二皮带。当物体接触到第 一杆构件并且将特定值或更大值的反作用力施加到第一 杆构件时，扭矩限制器可被操作，因此第一杆构件可停止，旋转轴可按照与所述壳体之间滑动的状态旋转，因此第一带轮可旋转；第二带轮和第二杆构 件可与第一带轮的旋转相关联地旋转，因此第二关节的弯曲角度可改变；第 三带轮和第三杆构件可与第二杆构件的旋转相关联地旋转，因此第三关节的 弯曲角度可改变。根据另一方面，本专利技术提供一种人形机器人，其具有躯干以及连接到所 述躯干的机器人手，所述机器人手包括基部单元，设置有致动器；至少一 个手指单元，安装在基部单元上；第一杆构件、第二杆构件和第三^N勾件， 设置在所述至少一个手指单元的每个中；第一关节，连接基部单元和第一杆 构件；第二关节，连接第一杆构件和第二杆构件；第三关节，连4妻第二杆构 件和第三杆构件；第一带轮，设置在第一关节上并且接收致动器的动力；第 二带轮，设置在第二关节上并且连接到第一带轮；第三带轮，设置的第三关 节上并且连接到第二带轮；多个动力传递构件，通过致动器的动力将第一关节、第二关节和第三关节彼此连接；扭矩限制器，设置在第一关节上，并且上时，扭矩限制器限制第一关节的弯曲，以使第二带轮和第三带轮旋转，从 而改变第二关节和第三关节的弯曲角度。致动器可被提供到所述至少一个手指单元的每个上。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其它方面和优点将会变得清楚和更加容易理解，其中图1是显示根据本专利技术的人形机器人的示意图2是显示根据本专利技术的人形机器人的机器人手的示图3是图2的一部分的放大图4是显示固定到第 一杆构件中的扭矩限制器的示图5和图6是显示根据本专利技术的手指单元的操作的示图。具体实施例方式现在将详细描述本专利技术的实施例，其示例被显示在附图中，图中相同的 标号始终指代相同的元件。以下，通过参照附图描述实施例以解释本专利技术。 图l是显示根据本专利技术的人形机器人的示意图。如图1所示，人形机器人10包括躯干100、连接到躯干100的下部的两 侧的两条腿200R和200L、连接到躯干100的上部的两侧的两只臂300R和 300L以及连接到躯干100的上端的头部400。这里R代表机器人10的右侧， L代表机器人10的左侧。躯千100的内部由盖子110保护。控制单元120、电池130和倾斜传感 器(未示出)被安装在躯干100中。倾斜传感器检测躯干100相对于竖直轴 的倾斜角度及其角速度(angular velocity)。躯干100分为胸部100a和腰部 100b,用于使胸部100a相对于腰部100b旋转的关节(joint)被安装在胸部 100a和腰部100b之间。腿200R和200L设置在躯干100的下部的两侧，并且分别包括大腿杆 (link)210、小腿杆220和足部230。大腿杆210分别通过大腿关节单元(未 示出)连接到躯干100。大腿杆210和小腿杆220分别通过膝关节单元(未示出)彼此连接，小腿杆220和足部230分别通过踝关节单元(未示出)彼 此连接。头部400设置在躯干100的上端。用作机器人10的眼睛的摄像机410和 用作机器人10的耳朵的麦克风420可被安装在头部400中。头部100通过颈 关节单元(未示出)连接到躯干100。臂300R和300L设置在躯干100的上部的两侧，并且分别包括上臂杆310 和下臂杆320。上臂杆310分别通过肩关节单元(未示出)连接到躯干100。 上臂杆310和下臂杆320分别通过肘关节单元(未示出)连接到彼此。此外， 臂300R和300L分别包括机器人手500。这里，才几器人手500分别连接到下 臂杆320。两只机器人手500具有相同的构造，因此，以下将仅描述右机器 人手500。如图2所示，根据本专利技术的机器人手500包括基部单元560和手指单元 组件510'和510。基部单元560对应于人手的一部分，即，对应于手掌或手背。基部单元 560包括手掌部分和手背部分，手掌部分具有对应于人手的手掌的外部形状， 手背部分具有对应于人手的手背的外部形状。手指单元组件510'和510包括大拇指单元510'和多个手指单元510。大拇指单元510'沿着不同于所述多个手指单元510的延伸方向的方向延 伸。大拇指单元510'通过电机(未示出)驱动。所述多个手指单元510沿着基本相同的方向,人基部单元560的一端的边 缘延伸出来。所述多个手指单元510包括四个手指单元520、 530、 540和550。 手指单元510的每个都模拟人的手指的运动。也就是说，手指单元520对应于人的食指，手指单元530对应于人的中 指，手指单元540本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人手，包括：　基部单元，设置有致动器；　至少一个手指单元，安装在基部单元上；　多个杆构件，设置在所述至少一个手指单元的每个中；　多个关节，用于连接所述多个杆构件；　多个动力传递构件，通过从致动器传输的动 力将所述多个关节彼此连接；　扭矩限制器，设置在所述多个关节中的任意一个上，并限制所述任意一个关节的弯曲，将所述多个关节中的另一个与所述任意一个关节连接。

【技术特征摘要】
KR 2008-9-11 10-2008-00898371、一种机器人手，包括基部单元，设置有致动器；至少一个手指单元，安装在基部单元上；多个杆构件，设置在所述至少一个手指单元的每个中；多个关节，用于连接所述多个杆构件；多个动力传递构件，通过从致动器传输的动力将所述多个关节彼此连接；扭矩限制器，设置在所述多个关节中的任意一个上，并限制所述任意一个关节的弯曲，将所述多个关节中的另一个与所述任意一个关节连接。2、 如权利要求1所述的机器人手，其中多个杆构件包括连接到基部单元的第一杆构件、连接到第一杆构件的第 二杆构件和连接到第二杆构件的第三杆构件；扭矩限制器包括固定到第 一杆构件以调节所述任意 一个关节的弯曲角度 的壳体。3、 如权利要求2所述的机器人手，其中在所述壳体的外周表面上形成多个凹槽，并且在所述第一杆构件的内周 表面上形成与所述多个凹槽接合的多个肋，以防止第一杆构件相对于所述壳 体的相对旋转。4、 如权利要求2所述的机器人手，其中所述多个关节包括连接基部单元和第一杆构件的第一关节、连接第一杆 构件和第二杆构件的第二关节和连接第二杆构件和第三杆构件的第三关节；所述第一关节、第二关节和第三关节分别包括第一带轮、第二带轮和第 三带轮，并且所述第一关节、第二关节和第三关节与致动器相连接。5、 如权利要求4所述的机器人手，其中，扭矩限制器包括与第一带轮同 轴地设置的旋转轴。6、 如权利要求4所述的机器人手，其中所述多个动力传递构件包括连接第一带轮和第二带轮的第一动力传递构 件以及连接第二带轮和第三带轮的第二动力传递构件，并且第一动力传递构 件和第二动力传递构件^換照不同的方式缠绕。7、 如权利要求6所述的机器人手，其中，第二动力传递构件按照在第二带轮和第三带轮之间形成X形的形式缠绕。8、 如权利要求6所述的机器人手，其中，第一动力传递构件和第二动力 传递构件分别包括第一皮带和第二皮带。9、 如权利要求5所述的机器人手，其中当物体接触到第 一杆构件并且将特定值或更大值的反作用力施加到第一 杆构件时，扭矩限制器被操作，因此第一杆构件停止；当旋转轴按照与所述壳体之间滑动的状态旋转时，第一带轮旋转； 第二带轮和第二杆构件与第一带轮的旋转相关联地旋转，因此第二关节的弯曲角度改变；第三带轮和第三杆构件与第二杆构件的旋转相关联地旋转，因此第三关 节的弯曲角度改变。10、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈贤植，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]