【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，具体涉及一种人形机器人手指。
技术介绍
1、目前，世界各国都将人形机器人手部(灵巧手)作为人形机器人领域重点研发课题，特别体现在是其驱动技术方向，一直是各国专家关注的核心问题。现有驱动方式一般分为四类：滚珠丝杠驱动、连杆驱动、腱绳驱动和齿轮驱动。
2、滚珠丝杠传动精度高，但制造成本昂贵，尤其适合人形机器人手部的微型丝杠，单个售价高达几万元，且核心技术掌握在国外少数企业手中，一直未能大规模运用。连杆驱动刚度大、传输力大，但结构设计复杂，对运动缺少自适应性并容易产生动载荷。齿轮传动平稳性好、效率高、传动比准确，但不适合距离较远的两轴之间的传动，特别是在三指节的人形机器人手部，很难实现常规动作。腱绳驱动结构简单，开发相对容易，这也是高校研究最多的一种形式，但手指的弯曲或伸直动作需要配合复位装置，导致手指运行灵活性差。
技术实现思路
1、针对现有技术的问题，本专利技术公开了一种人形机器人手指，通过微型链传动与腱绳相结合的驱动方式，单个电机就可以实现手指的弯曲和伸直两个动作，且换向过程依靠链传动的啮合机制，运行稳定可靠，不会出现打滑现象(动作延迟)，整个运行轨迹能够控制在预期范围内，有效保证了手指灵活性。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种人形机器人手指，包括手掌、手指、空心杯电机、微型滚子链、腱绳、张紧件，所述的手指连接于手掌端部，手指由多个指节相互铰接而成，靠近手掌一端的指节端部与手掌铰接，手掌内设有空心杯电机
4、优选的，所述的指节有3个，包括从内到外依次连接根部指节、中间指节、末端指节，所述的末端指节的侧面从上到下依次设有2个第一导向轮，中间指节侧面从上到下依次设有2个第二导向轮，根部指节侧面从上到下依次设有2个第三导向轮，腱绳朝向手掌掌心的部分依次绕过2个第二导向轮及2个第一导向轮，腱绳朝向手掌手背的部分依次绕过2个第三导向轮与微型滚子链的外侧端连接，腱绳位于掌心一侧的底部与微型滚子链的内侧端连接。
5、优选的，在手指自然伸直的初始状态下，靠近手掌一侧的第二导向轮与微型滚子链内侧端之间的腱绳与水平面的夹角r1大于2°。
6、优选的，所述的微型滚子链的长度l与弯曲极限状态包角所对应链长l1，伸直极限状态包角所对应链长l2满足：l＝2*max(l1：l2),且两个极限状态下，腱绳不接触链轮，所述的l1和l2分别表示手指弯曲极限或伸直极限时，微型滚子链的外侧端至朝向手掌手背一侧的微型滚子链与链轮相切点之间的链长。
7、优选的，所述的微型滚子链的节距p≤1.905mm，各零件材料均采用马氏体不锈钢，真空热处理后进行空冷和回火处理。
8、优选的，所述的微型滚子链组装后，销轴端部与外链板连接孔的连接位置采用激光焊接，焊接部位位于外链板两个连接孔孔心连线的垂直方向，焊缝单侧环形区域与销轴中心的夹角a范围为10°～30°，焊缝高度h1不超过销轴单侧露头高度h2的50％。
9、优选的，空心杯电机的扭矩t与微型滚子链的节距p、链轮齿数z满足关系：
10、
11、优选的，所述的腱绳由多个腱绳分段构成，在相邻的腱绳分段之间连接有张紧件，所述的张紧件为拉簧或皮筋。
12、本专利技术一种人形机器人手指的有益效果为：
13、本专利技术提出了一种新型人形机器人手指驱动方案，通过微型滚子链系统、张紧件与腱绳相结合的驱动方式，解决了当前人形机器人手指存在的控制问题，实现了人形机器人手部多根的精准、往复、灵活运动。同时，微型滚子链系统引入马氏体不锈钢等新材料与工艺，不影响整体强度的前提下，实现了免维护的效果。
14、说明书附图
15、图1是一种人形机器人手指的主视图。
16、图2是一种人形机器人手指的右视图。
17、图3是一种人形机器人手指微型滚子链条极限长度示意图。
18、图4是一种人形机器人手指微型滚子链条主视图。
19、图5是一种人形机器人手指微型滚子链条右视图。
20、图6是一种人形机器人手指弯曲、伸直状态下链系统示意图。
21、1、指节；2、张紧件；3、腱绳；4、微型滚子链系统；401、微型滚子链；4011、外链板；4012、销轴；402、链轮；5、手掌；6、空心杯电机；7、第一导向轮；8、第二导向轮；9、第三导向轮。
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1.一种人形机器人手指，其特征为：包括手掌、手指、空心杯电机、微型滚子链、腱绳、张紧件，所述的手指连接于手掌端部，手指由多个指节相互铰接而成，靠近手掌一端的指节端部与手掌铰接，手掌内设有空心杯电机，每个指节的侧面均分布有导向轮，腱绳绕过导向轮，腱绳上串联有张紧件，腱绳的两端与微型滚子链的两端连接，所述的空心杯电机的输出轴固定连接有链轮，所述的微型滚子链与链轮啮合连接，通过空心杯电机的正反转动实现手指的伸直和弯曲动作。
2.如权利要求1所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的指节有3个，包括从内到外依次连接根部指节、中间指节、末端指节，所述的末端指节的侧面从上到下依次设有2个第一导向轮，中间指节侧面从上到下依次设有2个第二导向轮，根部指节侧面从上到下依次设有2个第三导向轮，腱绳朝向手掌掌心的部分依次绕过2个第二导向轮及2个第一导向轮，腱绳朝向手掌手背的部分依次绕过2个第三导向轮与微型滚子链的外侧端连接，腱绳位于掌心一侧的底部与微型滚子链的内侧端连接。
3.如权利要求2所述的一种人形机器人手指，其特征为：在手指自然伸直的初始状态下，靠近手掌一侧的第二导向轮与
4.如权利要求3所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的微型滚子链的长度L与弯曲极限状态包角所对应链长L1，伸直极限状态包角所对应链长L2满足：L＝2*Max(L1：L2),且两个极限状态下，腱绳不接触链轮，所述的L1和L2分别表示手指弯曲极限或伸直极限时，微型滚子链的外侧端至朝向手掌手背一侧的微型滚子链与链轮相切点之间的链长。
5.如权利要求4所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的微型滚子链的节距P≤1.905mm，各零件材料均采用马氏体不锈钢，真空热处理后进行空冷和回火处理。
6.如权利要求5所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的微型滚子链组装后，销轴端部与外链板连接孔的连接位置采用激光焊接，焊接部位位于外链板两个连接孔孔心连线的垂直方向，焊缝单侧环形区域与销轴中心的夹角a范围为10°～30°，焊缝高度H1不超过销轴单侧露头高度H2的50％。
7.如权利要求6所述的一种人形机器人手指，其特征为：空心杯电机的扭矩T与微型滚子链的节距P、链轮齿数Z满足关系：
8.如权利要求7所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的腱绳由多个腱绳分段构成，在相邻的腱绳分段之间连接有张紧件，所述的张紧件为拉簧或皮筋。
...【技术特征摘要】
1.一种人形机器人手指，其特征为：包括手掌、手指、空心杯电机、微型滚子链、腱绳、张紧件，所述的手指连接于手掌端部，手指由多个指节相互铰接而成，靠近手掌一端的指节端部与手掌铰接，手掌内设有空心杯电机，每个指节的侧面均分布有导向轮，腱绳绕过导向轮，腱绳上串联有张紧件，腱绳的两端与微型滚子链的两端连接，所述的空心杯电机的输出轴固定连接有链轮，所述的微型滚子链与链轮啮合连接，通过空心杯电机的正反转动实现手指的伸直和弯曲动作。
2.如权利要求1所述的一种人形机器人手指，其特征为：所述的指节有3个，包括从内到外依次连接根部指节、中间指节、末端指节，所述的末端指节的侧面从上到下依次设有2个第一导向轮，中间指节侧面从上到下依次设有2个第二导向轮，根部指节侧面从上到下依次设有2个第三导向轮，腱绳朝向手掌掌心的部分依次绕过2个第二导向轮及2个第一导向轮，腱绳朝向手掌手背的部分依次绕过2个第三导向轮与微型滚子链的外侧端连接，腱绳位于掌心一侧的底部与微型滚子链的内侧端连接。
3.如权利要求2所述的一种人形机器人手指，其特征为：在手指自然伸直的初始状态下，靠近手掌一侧的第二导向轮与微型滚子链内侧端之间的腱绳与水平面的夹角r1大于2°。
4.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：付振明，于资江，代玉杰，王桂斌，李存志，齐继红，
申请(专利权)人：青岛征和工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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