手指模组、机械手及机器人制造技术

技术编号:41388370 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-20 19:10
本公开是关于一种手指模组、机械手及机器人。手指模组包括:手指基座。驱动组件,沿第一方向设置于手指基座。指关节组件,包括第一指节组件、第二指节组件以及指尖组件,第一指节组件与驱动组件连接,并能够以第二方向为轴向相对于驱动组件转动。第二指节组件以第二方向为轴向与第一指节组件转动连接;指尖组件以第二方向为轴向与第二指节组件转动连接。当驱动组件驱动第一指节组件沿第一方向移动时,第一指节组件绕第二方向转动、并带动第二指节组件同向转动,第二指节组件带动指尖组件同向转动。如此通过单个驱动组件实现三个关节的弯曲和伸展运动,保障传动可靠性,简化结构难度,提高空间利用率,减轻结构重量。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及机器人,尤其涉及一种手指模组、机械手及机器人


技术介绍

1、机器人灵巧手是一种能够模仿人手的机器人末端执行器,由于其具有自由度多,灵活度高,仿生效果好等优点,在近几年得到快速发展,常被用于集成在机械臂的末端,用以完成抓取或操作工具等工作。

2、机器人灵巧手一般由多个手指模块组合而成,当前灵巧手的手指模块在传动结构上一般有两种方案:一种是采用空心杯电机加绳驱传动的形式,绳驱传动方案可靠性低,传动精度低,结构复杂,故障率高且难以维修。另一种是采用多个直线驱动器加连杆传动方案,存在结构复杂,空间利用率低,单个手指重量较大等问题。


技术实现思路

1、本公开提出一种手指模组、机械手及机器人,以解决相关技术中的至少部分问题。

2、第一方面,本公开实施例提出一种手指模组,包括:

3、手指基座;

4、驱动组件,沿第一方向设置于所述手指基座;

5、指关节组件,包括第一指节组件、第二指节组件以及指尖组件,所述第一指节组件与所述驱动组件连接,并能够以第二方向为轴向相对于所述驱动组件转动;所述第二指节组件以所述第二方向为轴向与所述第一指节组件转动连接;所述指尖组件以所述第二方向为轴向与所述第二指节组件转动连接;

6、其中,当所述驱动组件驱动所述第一指节组件沿所述第一方向移动时,所述第一指节组件绕所述第二方向转动、并带动所述第二指节组件同向转动,所述第二指节组件带动所述指尖组件同向转动。

7、可选地,所述驱动组件包括:直线推杆电机、球轴承以及轴承压板,所述球轴承活动设置于所述手指基座,所述轴承压板罩设于所述球轴承并与所述手指基座固定连接;所述直线推杆电机的末端与所述球轴承连接,所述直线推杆电机的前端与所述第一指节组件连接。

8、可选地,所述第一指节组件包括:第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆;所述第一连杆的第一端与所述驱动组件连接,所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接;所述第二连杆的第一端还与所述手指基座转动连接,所述第二连杆的第二端与所述第四连杆的第一端转动连接;所述第三连杆的第一端与所述手指基座转动连接,所述第三连杆的第二端与所述第四连杆的第二端转动连接;

9、其中,所述第二连杆与所述第三连杆交叉设置,当所述驱动组件驱动所述第一连杆沿所述第一方向移动时,所述第一连杆带动所述第二连杆绕所述第二方向转动,所述第二连杆带动所述第四连杆同向转动,所述第四连杆带动所述第三连杆同向转动。

10、可选地,所述第二连杆包括主体部、第一杆部以及两个第二杆部,所述第一杆部自所述主体部沿垂直于所述第二方向的方向靠近所述驱动组件延伸形成,所述两个第二杆部自所述主体部沿所述第二方向的两侧、沿垂直于所述第二方向的方向远离所述手指基座延伸形成;

11、所述主体部套接于所述手指基座,所述第一杆部与所述第一连杆转动连接;所述第二杆部的一端与所述手指基座转动连接,另一端与所述第四连杆转动连接。

12、可选地,所述第二连杆与所述手指基座的转动连接点相比于所述第三连杆与所述手指基座的转动连接点,更靠近所述驱动组件设置。

13、可选地,所述第二指节组件包括:第五连杆、第六连杆以及第七连杆,所述指尖组件包括指尖连杆;所述第五连杆的第一端与所述第二连杆的第二端转动连接、且与所述第四连杆的第一端以第一夹角固定连接,所述第五连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;所述第六连杆的第一端与所述第二连杆的第二端以第二夹角固定连接、且与所述第四连杆的第一端转动连接,所述第六连杆的第二端与所述第七连杆的第一端转动连接;所述第七连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;

14、其中,所述第五连杆与所述第七连杆交叉设置,当所述驱动组件驱动所述第一连杆沿所述第一方向移动时,所述第一连杆带动所述第二连杆绕所述第二方向转动,所述第二连杆带动所述第四连杆和所述第六连杆同向转动,所述第四连杆带动所述第三连杆和所述第五连杆同向转动,所述第六连杆带动所述第七连杆同向转动,所述第五连杆和所述第七连杆带动所述指尖连杆同向转动。

15、可选地,所述第六连杆为两个,两个所述第六连杆自所述第四连杆沿所述第二方向的两侧分别与所述第四连杆转动连接。

16、可选地,所述第七连杆为两个,两个所述第七连杆自所述沿所述第二方向的两侧分别与所述指尖连杆转动连接,位于同一侧的所述第七连杆与所述第六连杆转动连接。

17、可选地,所述第一连杆与所述第二连杆之间、所述第二连杆与所述手指基座之间、所述第二连杆与所述第四连杆之间、所述第二连杆与所述第五连杆之间、所述第三连杆与所述手指基座之间、所述第三连杆与所述第四连杆之间、所述第四连杆与所述第六连杆之间、所述第五连杆与所述指尖连杆之间、所述第六连杆与所述第七连杆之间、以及所述第七连杆与所述指尖连杆之间均通过铰链结构连接;

18、所述铰链结构包括铰链轴和两个固定件,所述铰链轴穿设于待连接两者的连接处,所述两个固定件自所述连接处沿所述第二方向的两侧与所述铰链轴固定。

19、可选地,所述指关节组件包括伸展状态和弯曲状态;所述驱动组件包括直线推杆电机和设于所述直线推杆电机的前端的推杆,所述推杆与所述第一连杆连接;

20、当所述直线推杆电机驱动所述推杆沿所述第一方向外伸时,所述推杆带动所述第一连杆沿所述第一方向移动,所述指关节组件自所述伸展状态逐渐切换至所述弯曲状态;当所述直线推杆电机驱动所述推杆沿所述第一方向回缩时,所述推杆带动所述第一连杆沿所述第一方向移动,所述指关节组件自所述弯曲状态逐渐切换至所述伸展状态。

21、可选地,所述第五连杆沿所述指关节组件的弯曲方向弯曲呈弧形杆状。

22、可选地,所述驱动组件包括旋转电机和传动组件,所述传动组件连接于所述旋转电机和所述第一指节组件之间;所述旋转电机旋转时,所述传动组件将所述旋转电机的旋转运动转化为直线运动,从而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动。

23、可选地,所述传动组件包括蜗轮和与所述蜗轮连接的蜗杆,所述蜗轮与所述旋转电机连接,所述蜗杆与所述第一指节组件连接;所述旋转电机驱动所述蜗轮旋转时,所述蜗轮带动所述蜗杆沿所述第一方向移动,进而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动;或

24、所述传动组件包括齿轮和与所述齿轮连接的齿条,所述齿轮与所述旋转电机连接,所述齿条与所述第一指节组件连接;所述旋转电机驱动所述齿轮旋转时,所述齿轮带动所述齿条沿所述第一方向移动,进而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动;或

25、所述传动组件包括曲柄和与所述曲柄连接的滑块,所述曲柄与所述旋转电机连接,所述滑块与所述第一指节组件连接;所述旋转电机驱动所述曲柄旋转时,所述曲柄带动所述滑块沿所述第一方向移动,进而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动。

26、第二方面,本公开实施例提出一种机械手,包括至少一个如第一方面所述的手指模组。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种手指模组,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手指模组,其特征在于,所述驱动组件包括:直线推杆电机、球轴承以及轴承压板,所述球轴承活动设置于所述手指基座,所述轴承压板罩设于所述球轴承并与所述手指基座固定连接;所述直线推杆电机的末端与所述球轴承连接,所述直线推杆电机的前端与所述第一指节组件连接。

3.根据权利要求1或2所述的手指模组,其特征在于,所述第一指节组件包括:第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆;所述第一连杆的第一端与所述驱动组件连接,所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接;所述第二连杆的第一端还与所述手指基座转动连接,所述第二连杆的第二端与所述第四连杆的第一端转动连接;所述第三连杆的第一端与所述手指基座转动连接,所述第三连杆的第二端与所述第四连杆的第二端转动连接;

4.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二连杆包括主体部、第一杆部以及两个第二杆部,所述第一杆部自所述主体部沿垂直于所述第二方向的方向靠近所述驱动组件延伸形成,所述两个第二杆部自所述主体部沿所述第二方向的两侧、沿垂直于所述第二方向的方向远离所述手指基座延伸形成;

5.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二连杆与所述手指基座的转动连接点相比于所述第三连杆与所述手指基座的转动连接点,更靠近所述驱动组件设置。

6.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二指节组件包括:第五连杆、第六连杆以及第七连杆,所述指尖组件包括指尖连杆;所述第五连杆的第一端与所述第二连杆的第二端转动连接、且与所述第四连杆的第一端以第一夹角固定连接,所述第五连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;所述第六连杆的第一端与所述第二连杆的第二端以第二夹角固定连接、且与所述第四连杆的第一端转动连接,所述第六连杆的第二端与所述第七连杆的第一端转动连接;所述第七连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;

7.根据权利要求6所述的手指模组,其特征在于,所述第六连杆为两个,两个所述第六连杆自所述第四连杆沿所述第二方向的两侧分别与所述第四连杆转动连接。

8.根据权利要求7所述的手指模组,其特征在于,所述第七连杆为两个,两个所述第七连杆自所述沿所述第二方向的两侧分别与所述指尖连杆转动连接,位于同一侧的所述第七连杆与所述第六连杆转动连接。

9.根据权利要求6所述的手指模组,其特征在于,所述第一连杆与所述第二连杆之间、所述第二连杆与所述手指基座之间、所述第二连杆与所述第四连杆之间、所述第二连杆与所述第五连杆之间、所述第三连杆与所述手指基座之间、所述第三连杆与所述第四连杆之间、所述第四连杆与所述第六连杆之间、所述第五连杆与所述指尖连杆之间、所述第六连杆与所述第七连杆之间、以及所述第七连杆与所述指尖连杆之间均通过铰链结构连接;

10.根据权利要求6所述的手指模组,其特征在于,所述指关节组件包括伸展状态和弯曲状态;所述驱动组件包括直线推杆电机和设于所述直线推杆电机的前端的推杆,所述推杆与所述第一连杆连接;

11.根据权利要求10所述的手指模组,其特征在于,所述第五连杆沿所述指关节组件的弯曲方向弯曲呈弧形杆状。

12.根据权利要求1所述的手指模组,其特征在于,所述驱动组件包括旋转电机和传动组件,所述传动组件连接于所述旋转电机和所述第一指节组件之间;所述旋转电机旋转时,所述传动组件将所述旋转电机的旋转运动转化为直线运动,从而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动。

13.根据权利要求12所述的手指模组,其特征在于,所述传动组件包括蜗轮和与所述蜗轮连接的蜗杆,所述蜗轮与所述旋转电机连接,所述蜗杆与所述第一指节组件连接;所述旋转电机驱动所述蜗轮旋转时,所述蜗轮带动所述蜗杆沿所述第一方向移动,进而带动所述第一指节组件沿所述第一方向移动;或

14.一种机械手,其特征在于,包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的手指模组。

15.一种机器人,其特征在于,包括至少一个如权利要求14所述的机械手。

...

【技术特征摘要】

1.一种手指模组,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手指模组,其特征在于,所述驱动组件包括:直线推杆电机、球轴承以及轴承压板,所述球轴承活动设置于所述手指基座,所述轴承压板罩设于所述球轴承并与所述手指基座固定连接;所述直线推杆电机的末端与所述球轴承连接,所述直线推杆电机的前端与所述第一指节组件连接。

3.根据权利要求1或2所述的手指模组,其特征在于,所述第一指节组件包括:第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆;所述第一连杆的第一端与所述驱动组件连接,所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接;所述第二连杆的第一端还与所述手指基座转动连接,所述第二连杆的第二端与所述第四连杆的第一端转动连接;所述第三连杆的第一端与所述手指基座转动连接,所述第三连杆的第二端与所述第四连杆的第二端转动连接;

4.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二连杆包括主体部、第一杆部以及两个第二杆部,所述第一杆部自所述主体部沿垂直于所述第二方向的方向靠近所述驱动组件延伸形成,所述两个第二杆部自所述主体部沿所述第二方向的两侧、沿垂直于所述第二方向的方向远离所述手指基座延伸形成;

5.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二连杆与所述手指基座的转动连接点相比于所述第三连杆与所述手指基座的转动连接点,更靠近所述驱动组件设置。

6.根据权利要求3所述的手指模组,其特征在于,所述第二指节组件包括:第五连杆、第六连杆以及第七连杆,所述指尖组件包括指尖连杆;所述第五连杆的第一端与所述第二连杆的第二端转动连接、且与所述第四连杆的第一端以第一夹角固定连接,所述第五连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;所述第六连杆的第一端与所述第二连杆的第二端以第二夹角固定连接、且与所述第四连杆的第一端转动连接,所述第六连杆的第二端与所述第七连杆的第一端转动连接;所述第七连杆的第二端与所述指尖连杆转动连接;

7.根据权利要求6所述的手指模组,其特征在于,所述第六连...

【专利技术属性】
技术研发人员:张佳俊任赜宇孙晨光黄荔群孙国康高英皓郭文平向迪昀
申请(专利权)人:北京小米机器人技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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