连杆结构、机器人手指及机器人制造技术

本申请属于机器人配件技术领域，尤其涉及一种连杆结构、机器人手指及机器人。该连杆结构中，固定架、第一杆件、第二杆件与连接杆构成四杆机构，结合驱动组件和弹性件，可实现四杆机构的主动弯曲、伸直和被动弯曲运动。不管直线驱动件是否工作，在第二杆件受到外力时第二杆件可摆动且弹性件压缩蓄能，第一杆件与连接杆联动，第一杆件跟随第二杆件的摆动方向摆动，实现被动弯曲运动。在被动弯曲运动时第一杆件与传动杆之间不会产生干涉，降低四杆机构因受外力而损坏的情况。在撤销外力后，弹性件释能以带动第二杆件复位，第一杆件与连接杆联动，实现伸直运动。该连杆结构可应用在需要双向主动运动、单向被动运动的场合，比如机器人手指。

【技术实现步骤摘要】
连杆结构、机器人手指及机器人
本申请属于机器人配件
，尤其涉及一种连杆结构、机器人手指及机器人。
技术介绍
目前，机器人手指最常用的传动方式为连杆传动，一般为具有单自由度的四杆机构，即通过一个驱动件控制连杆机构在固定路径里运动，以实现机器人手指的弯曲和伸直运动。传统的四杆机构作为运动件，容易受到碰撞冲击的外力作用而造成损坏，四杆机构在受到外力作用时不能被动弯曲运动，而且运动显得生硬、不柔顺。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种连杆结构、机器人手指及机器人，以解决现有连杆机构在受到外力作用时不能被动运动的技术问题。本申请实施例提供一种连杆结构，包括：固定架；第一杆件，所述第一杆件的第一端枢接于所述固定架，所述第一杆件具有以所述第一杆件相对于所述固定架的枢接轴线为中心的第一弧形导向槽，所述第一弧形导向槽的一末端内壁为抵接壁；第二杆件，枢接于所述第一杆件的第二端；连接杆，两端分别枢接于所述固定架与所述第二杆件；驱动组件，包括直线驱动件以及由所述直线驱动件驱动移动的传动杆，所述传动杆的第一端铰接于所述直线驱动件的输出轴，所述传动杆的第二端滑动装配于所述第一弧形导向槽内；弹性件，两端分别连接于所述第一杆件与所述第二杆件，所述弹性件用于使所述第二杆件自动复位；当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动时，所述传动杆的第二端抵设于所述抵接壁，以使所述第一杆件相对于所述固定架摆动。可选地，所述第一杆件具有内腔，所述第一杆件的第一端开设有与所述内腔连通的近端开口，所述近端开口的内壁包括第一远端内壁，所述传动杆的第二端穿设于所述近端开口，所述抵接壁靠近所述第一远端内壁设置；当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动至最大位移时，所述传动杆的第二端抵设于所述抵接壁，所述传动杆能够覆盖所述近端开口。可选地，所述传动杆沿预定曲线延伸设置，所述预定曲线的曲率中心朝向所述固定架的内侧设置；所述近端开口的内壁包括与所述第一远端内壁间隔设置的第一近端内壁；当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动至最大位移时，所述第一近端内壁靠近于所述传动杆的内凹侧设置。可选地，所述传动杆的第二端具有连接轴，所述第一杆件的两个相对内壁分别具有同轴的所述第一弧形导向槽，所述连接轴的两端部一一对应地滑动装配于两个所述第一弧形导向槽。可选地，所述传动杆的第一端具有与所述直线驱动件的输出轴连接的连接座，所述连接座的侧面凸设有导向柱，所述固定架的侧壁开设有沿所述直线驱动件的输出轴的轴线方向延伸的直线导向槽，所述导向柱滑动装配于所述直线导向槽。可选地，所述第一杆件具有两个间隔设置的第一连接耳，两个所述第一连接耳之间形成第一安装区，所述第二杆件的一端伸入所述第一安装区内，所述第二杆件的一端枢接于所述第一连接耳。可选地，所述弹性件为扭簧，其中一个所述第一连接耳的内壁设有第一定位槽，所述第二杆件的外壁设有第二定位槽，所述扭簧的其中一部分设于所述第一定位槽内，另外一部分设于第二定位槽内，且所述扭簧的两个扭臂分别抵设于所述第一连接耳和所述第二杆件。可选地，所述固定架具有两个间隔设置的第二连接耳，两个所述第二连接耳之间形成第二安装区，所述第一杆件的一端伸入所述第二安装区内，所述第一杆件的第一端枢接于所述第二连接耳。可选地，所述第一杆件开设有第二弧形导向槽，所述第二弧形导向槽以所述第一杆件相对于所述固定架的枢接轴线为中心，所述连接杆的一端具有枢接杆，所述枢接杆穿过所述第二弧形导向槽设置，所述枢接杆的端部枢接于至少一个所述第二连接耳。可选地，所述连接杆包括第一弯折段，所述第一弯折段的凹口朝向所述第一杆件的外侧设置，所述第一弯折段的一端枢接于所述第二杆件；所述连接杆还包括连接于所述第一弯折段的一端的第二弯折段，所述第二弯折段的凹口朝向所述第一杆件的内侧设置，所述第二弯折段的一端枢接于所述固定架。可选地，所述第一杆件具有内腔，所述连接杆的至少一部分容置于所述第一杆件内；所述第一杆件的第二端开设有与所述内腔连通的远端开口，所述连接杆穿设于所述远端开口。本申请实施例提供一种机器人手指，包括上述的连杆结构，所述固定架作为近指节，所述第一杆件作为中指节，所述第二杆件作为远指节，所述固定架、所述第一杆件和所述第二杆件依次设置。本申请实施例提供一种机器人，包括上述的连杆结构。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：该连杆结构中，固定架、第一杆件、第二杆件与连接杆构成四杆机构，结合驱动组件和弹性件，可实现四杆机构的主动弯曲、伸直和被动弯曲运动。在直线驱动件驱动传动杆伸出移动时，传动杆的第二端抵设于第一杆件第一弧形导向槽的抵接壁，以驱动第一杆件相对固定架摆动，第二杆件与连接杆联动，第二杆件跟随第一杆件的摆动方向摆动，弹性件压缩蓄能，实现主动弯曲运动。在直线驱动件驱动传动杆回位移动时，传动杆的第二端抵设于第一弧形导向槽的抵接壁，弹性件释能带动第二杆件复位，第一杆件与连接杆联动，实现伸直运动。不管直线驱动件是否工作，在第二杆件受到外力时第二杆件可摆动且弹性件压缩蓄能，第一杆件与连接杆联动，第一杆件跟随第二杆件的摆动方向摆动，实现被动弯曲运动。由于传动杆的第二端滑动装配在第一弧形导向槽内，在被动弯曲运动时传动杆的第二端脱离第一弧形导向槽的抵接壁，第一杆件与传动杆之间不会产生干涉，降低四杆机构因受外力而损坏的情况，起到撞击保护作用。在撤销外力后，弹性件释能以带动第二杆件复位，第一杆件与连接杆联动，实现伸直运动。该连杆结构具有一定的可被动性，即在外力作用下能被动运动，避免刚性碰撞，具备一定的柔性。该连杆结构应用在机器人手指时具有较好的拟人性，连杆结构还可应用在其它需要双向主动运动、单向被动运动的场合。该连杆结构设置多级连杆，在相邻连杆之间的细小间隙会被放大，造成连杆结构容易产生较大的虚位而晃动，通过弹性件能有效降低虚位，使连杆结构不易晃动，提高连杆结构的重复定位精度。附图说明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。图1为本申请实施例提供的连杆结构在伸直状态的立体装配图；图2为图1的连杆结构的另一角度立体装配图；图3为图2的连杆结构的立体分解图；图4为图3的连杆结构的另一角度立体分解图；图5为图1的连杆结构的立体分解图；图6为图5的连杆结构的进一步立体分解图；图7为图6的连杆结构的进一步立体分解图；图8为本申请实施例提供的连杆结构在被动弯曲状态的立体装配图；图9为本申请实施例提供的连杆结构在主动弯曲状态的立体装配图。具体实施方式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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连杆结构，其特征在于，包括：/n固定架；/n第一杆件，所述第一杆件的第一端枢接于所述固定架，所述第一杆件具有以所述第一杆件相对于所述固定架的枢接轴线为中心的第一弧形导向槽，所述第一弧形导向槽的一末端内壁为抵接壁；/n第二杆件，枢接于所述第一杆件的第二端；/n连接杆，两端分别枢接于所述固定架与所述第二杆件；/n驱动组件，包括直线驱动件以及由所述直线驱动件驱动移动的传动杆，所述传动杆的第一端铰接于所述直线驱动件的输出轴，所述传动杆的第二端滑动装配于所述第一弧形导向槽内；/n弹性件，两端分别连接于所述第一杆件与所述第二杆件，所述弹性件用于使所述第二杆件自动复位；/n当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动时，所述传动杆的第二端抵设于所述抵接壁，以使所述第一杆件相对于所述固定架摆动。/n

【技术特征摘要】
1.一种连杆结构，其特征在于，包括：
固定架；
第一杆件，所述第一杆件的第一端枢接于所述固定架，所述第一杆件具有以所述第一杆件相对于所述固定架的枢接轴线为中心的第一弧形导向槽，所述第一弧形导向槽的一末端内壁为抵接壁；
第二杆件，枢接于所述第一杆件的第二端；
连接杆，两端分别枢接于所述固定架与所述第二杆件；
驱动组件，包括直线驱动件以及由所述直线驱动件驱动移动的传动杆，所述传动杆的第一端铰接于所述直线驱动件的输出轴，所述传动杆的第二端滑动装配于所述第一弧形导向槽内；
弹性件，两端分别连接于所述第一杆件与所述第二杆件，所述弹性件用于使所述第二杆件自动复位；
当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动时，所述传动杆的第二端抵设于所述抵接壁，以使所述第一杆件相对于所述固定架摆动。


2.如权利要求1所述的连杆结构，其特征在于，所述第一杆件具有内腔，所述第一杆件的第一端开设有与所述内腔连通的近端开口，所述近端开口的内壁包括第一远端内壁，所述传动杆的第二端穿设于所述近端开口，所述抵接壁靠近所述第一远端内壁设置；当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动至最大位移时，所述传动杆的第二端抵设于所述抵接壁，所述传动杆能够覆盖所述近端开口。


3.如权利要求2所述的连杆结构，其特征在于，所述传动杆沿预定曲线延伸设置，所述预定曲线的曲率中心朝向所述固定架的内侧设置；所述近端开口的内壁包括与所述第一远端内壁间隔设置的第一近端内壁；当所述直线驱动件驱动所述传动杆伸出移动至最大位移时，所述第一近端内壁靠近于所述传动杆的内凹侧设置。


4.如权利要求1至3任一项所述的连杆结构，其特征在于，所述传动杆的第二端具有连接轴，所述第一杆件的两个相对内壁分别具有同轴的所述第一弧形导向槽，所述连接轴的两端部一一对应地滑动装配于两个所述第一弧形导向槽。


5.如权利要求1至3任一项所述的连杆结构，其特征在于，所述传动杆的第一端具有与所述直线驱动件的输出轴连接的连接座，所述连接座的侧面凸设有导向柱，所述固定架的侧壁开设有沿所述直线驱动件的输出轴的轴线方向延伸的直线导向槽，所述导向柱滑动装配于所述直线导向槽。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠葵，陈明，罗琪翔，丁宏钰，谢铮，范文华，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44