仿生手指及仿生机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生手指及仿生机械手，仿生手指包括：基座；手指本体，其包括依次连接的多个指段，相邻的两个指段之间铰接，所述手指本体的第一端与所述基座铰接，且由所述手指本体的第一端至第二端多个指段依次为第一指段、第二指段

【技术实现步骤摘要】
仿生手指及仿生机械手


[0001]本专利技术涉及演出设备
，更具体地说，涉及一种仿生手指及仿生机械手。

技术介绍

[0002]现有技术中仿生机械手的机械结构设计，主要聚焦于仿生义肢领域，侧重于可靠地传递握力，以便满足障碍人士的生活条件。因此，现有的仿生机械手体量一般与人手大小相当，且主要采用齿式传动方式。
[0003]当将齿轮式传动仿生机械手的设计方案用于大型人形机器人的仿生机械手时，由于尺寸的增加，会导致齿轮传动中的侧隙放大，原本难以察觉的晃动被放大为明显的抖动。而且由于其重量和载荷的增加，冲击和噪声等原本在人形大小的机器人上的次要问题变为了重要的设计缺陷，严重影响设备的安全性和演出的效果。另外，齿轮式驱动机构的驱动机构重量一般位于肢体末端，即位于手掌或手腕处，这样驱动机构的重量由于处于最大力臂的位置，极大地消耗了能量从而推升了驱动力的需求，最终导致驱动机构庞大，从而限制了整体外包装的泛用性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种仿生手指，该仿生手指的结构设计可以有效地解决驱动机构庞大、抖动明显的问题，本专利技术的第二个目的是提供一种包括上述仿生手指的仿生机械手。
[0005]为了达到上述第一个目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种仿生手指，包括：
[0007]基座；
[0008]手指本体，其包括依次连接的多个指段，相邻的两个指段之间铰接，所述手指本体的第一端与所述基座铰接，且由所述手指本体的第一端至第二端多个指段依次为第一指段、第二指段
……
第N+1指段；N≥2；所述手指本体还包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端与所述基座铰接且所述第一连杆的第二端与所述第二指段的靠近所述第一指段的端部铰接，所述第一连杆的延伸方向与所述第一指段的延伸方向之间夹角为锐角；所述第二连杆的第一端与第N
‑
1指段的远离所述基座的端部铰接，所述第二连杆的第二端与第N+1指段的靠近所述基座的端部铰接，所述第二连杆的延伸方向与所述第N指段的延伸方向之间夹角为锐角；
[0009]驱动部件，所述驱动部件能够带动任一所述指段朝向该手指本体的手心侧转动，且所述驱动部件带动任一指段转动时通过所述第一连杆和第二连杆连动其余指段朝向该手指本体的手心侧转动以实现手指本体的弯曲或背离该手指本体的手心侧转动。
[0010]优选地，上述仿生手指中，所述驱动部件为伸缩件；
[0011]所述伸缩件的一端与所述基座连接且另一端与所述第一指段连接，所述伸缩件能够推动所述第一指段相对于基座转动。
[0012]优选地，上述仿生手指中，所述驱动部件包括压缩弹簧、牵引绳和伸缩件，所述压缩弹簧的一端与所述第一指段连接，所述压缩弹簧的另一端与所述基座连接，所述压缩弹簧伸长以推动所述第一指段相对于基座转动，所述压缩弹簧收缩以拉动所述第一指段复位；
[0013]所述牵引绳的一端与所述第一指段连接，所述牵引绳的另一端与所述伸缩件的伸缩端连接，所述伸缩件收缩以拉动所述牵引绳带动所述第一指段压缩所述压缩弹簧，所述伸缩件伸长以使所述压缩弹簧伸长推动所述第一指段相对于基座转动。
[0014]优选地，上述仿生手指中，所述第一指段与所述基座通过十字联轴或万向球头连接；所述伸缩件的数量为两个，且两个所述伸缩件沿着基座8的宽度方向排布且分别位于所述手指本体的两侧；
[0015]两个所述伸缩件的长度不同以实现所述第一指段沿宽度方向摆动。
[0016]优选地，上述仿生手指中，第N指段相对于第N
‑
1指段朝向该手指本体的手心侧转动的角度为θ，0
°
＜θ≤90
°
。
[0017]优选地，上述仿生手指中，所述仿生手指相对的两侧分别为手心侧和手背侧；
[0018]所述第一连杆的第一端与所述基座的朝向手心侧的壁铰接，所述第一连杆的第二端与所述第二指段的手背侧铰接；
[0019]所述第二连杆的第一端与所述第N
‑
1指段的手心侧铰接，所述第二连杆的第二端与第N+1指段的手背侧铰接。
[0020]优选地，上述仿生手指中，所述指段用于与所述第一连杆或第二连杆铰接的部位设置有具有铰接孔的凸起部。
[0021]优选地，上述仿生手指中，所述手指本体的数量为两个且对称设置。
[0022]优选地，上述仿生手指中，所述第一连杆的第一端与所述基座通过十字联轴或万向球头连接，所述第一连杆的第二端与所述第二指段通过十字联轴或万向球头连接。
[0023]一种仿生机械手，包括五个如上述任一项所述的仿生手指。
[0024]应用上述实施例提供的仿生手指时，通过驱动部件带动任一指段朝向该手指本体的手心侧转动，驱动部件带动任一指段转动时通过第一连杆和第二连杆连动其余指段朝向该手指本体的手心侧转动以实现手指本体的弯曲。驱动部件带动反向转动时，驱动部件带动任一指段转动时通过第一连杆和第二连杆连动其余指段转动，实现手指本体的伸直。
[0025]本专利技术提供的仿生手指，所需驱动部件少、重量轻，体积下，结构简单，成本较低，结构紧凑利于外包装进行连接和安装。而且，多个指段相互铰接，第一连杆和第二连杆的连动作用，大大降低了抖动或摇晃的情况。应用于机器人上时，驱动部件可远离肢体末端，从而有效地降低了仿生机械手本身的重量，降低了力臂，降低后续腕、肘和肩关节的载荷，从而降低了后续关节的驱动力需求和体积，继而降低成本。
[0026]为了达到上述第二个目的，本专利技术还提供了一种仿生机械手，该仿生机械手包括上述任一种仿生手指。由于上述的仿生手指具有上述技术效果，具有该仿生手指的仿生机械手也应具有相应的技术效果。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的仿生手指的侧视图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的仿生手指的多个指段转动45
°
的示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的仿生手指的多个指段转动90
°
的示意图。
[0031]在图1
‑
3中：
[0032]1‑
线性致动器、2
‑
转向滑轮、3
‑
牵引绳、4
‑
压缩弹簧、5
‑
第一指段、6
‑
第二指段、7
‑
第三指段、8
‑
基座、9
‑
第一连杆、10
‑
第二连杆。
具体实施方式
[0033]本专利技术的第一个目的在于提供一种仿生手指，该仿生手指的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生手指，其特征在于，包括：基座(8)；手指本体，其包括依次连接的多个指段，相邻的两个指段之间铰接，所述手指本体的第一端与所述基座(8)铰接，且由所述手指本体的第一端至第二端多个指段依次为第一指段(5)、第二指段(6)
……
第N+1指段；N≥2；所述手指本体还包括第一连杆(9)和第二连杆(10)，所述第一连杆(9)的第一端与所述基座(8)铰接且所述第一连杆(9)的第二端与所述第二指段(6)的靠近所述第一指段(5)的端部铰接，所述第一连杆(9)的延伸方向与所述第一指段(5)的延伸方向之间夹角为锐角；所述第二连杆(10)的第一端与第N
‑
1指段的远离所述基座(8)的端部铰接，所述第二连杆(10)的第二端与第N+1指段的靠近所述基座(8)的端部铰接，所述第二连杆(10)的延伸方向与所述第N指段的延伸方向之间夹角为锐角；驱动部件，所述驱动部件能够带动任一所述指段转动，且所述驱动部件带动任一指段转动时通过所述第一连杆(9)和第二连杆(10)连动其余指段朝向该手指本体的手心侧转动或背离该手指本体的手心侧转动。2.根据权利要求1所述的仿生手指，其特征在于，所述驱动部件为伸缩件；所述伸缩件的一端与所述基座(8)连接且另一端与所述第一指段(5)连接，所述伸缩件能够推动所述第一指段(5)相对于基座(8)转动。3.根据权利要求1所述的仿生手指，其特征在于，所述驱动部件包括压缩弹簧(4)、牵引绳(3)和伸缩件，所述压缩弹簧(4)的一端与所述第一指段(5)连接，所述压缩弹簧(4)的另一端与所述基座(8)连接，所述压缩弹簧(4)伸长以推动所述第一指段(5)相对于基座(8)转动，所述压缩弹簧(4)收缩以拉动所述第一指段(5)复位；所述牵引绳(3)的一端与所述第一指段(5)连接，所述牵引绳(3)的另一端与所述伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅咏，郝旻頠，
申请(专利权)人：融乐时代北京创意设计有限公司，
类型：发明
国别省市：