[发明专利]机器人手动作机构

说明书

技术领域

本发明涉及机器人，尤其是一种机器人手动作机构。

背景技术

机器人结构复杂，部件之间的连结及传动要求很高。目前的机器人的手臂、手掌等手上动作很简单，通常仅能抬抬手或摆摆手，做一些非常简单的动作。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能模拟人体手部多种动作如举手、握手、鼓掌、摆手、招手等的机器人手动作机构。

本发明的机器人手动作机构包括大臂、小臂、手掌，大臂由大臂连杆及大臂支撑杆构成，大臂连杆的一端与动作主轴外端活动联接，大臂连杆的另一端设有凹形接头与小臂端部的上栓头活动联接，该联接处还设有小臂拉线座，小臂拉线一端固定在小臂上，另一端穿过小臂拉线座与执行机构相连，小臂拉线座与小臂间安装压簧；动作主轴设置在机身架上，其上套有扭簧，动作主轴的一端与减速电机相连；大臂支撑杆的一端套置在机身架上的支撑柱上，并可绕支撑柱转动，大臂支撑杆的另一端为凹形接头，与小臂端部的下栓头活动连接，小臂的另一端与手腕关节及手掌相连，小臂与手腕关节相连处套有扭簧，在扭簧的作用下，手腕关节可转动，手腕关节一端设有凸轮，该凸轮与小臂上的转动凸轮相配合，转动凸轮通过销轴固定在小臂上，转动凸轮的活动杆一端通过传动绳与大臂连杆相连，另一端通过复位弹簧与小臂相连，活动杆在大臂连杆及传动绳的作用下，使转动凸轮带动手腕关节转动，手腕关节上还设有拉线、扭簧及手掌，在拉线拉力的作用下，手掌在手腕关节上转动，并通过扭簧复位，手掌在手腕关节上的转动动作，供机器人作迎宾时手部姿态用。

本发明的机器人手动作机构设计新颖、结构紧凑，它可模拟人体手部的多种动作如举手、转动手腕、鼓掌、摆手、招手等。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的局部结构示意图；

图4为本发明手掌的结构示意图。

具体实施方式

一种机器人手动作机构包括大臂、小臂、手掌，大臂由大臂连杆6及大臂支撑杆7构成，大臂连杆6的一端与动作主轴4外端活动联接，大臂连杆6的另一端为凹形接头与小臂14的上栓头活动联接，该联接处还设有小臂拉线座21，小臂拉线23一端固定在小臂14上，另一端穿过小臂拉线座21与执行机构相连，小臂拉线座21与小臂14间安装压簧22，动作主轴4设置在机身架1上，其上套有扭簧3，动作主轴4的一端与减速电机2相连。大臂支撑杆7的一端套在机身架1上的支撑柱5上，并可绕支撑柱5转动，大臂支撑杆7的另一端为凹形接头9，小臂14端部的下栓头通过销轴19、20活动固定在凹形接头9内，小臂14在凹形接头9内可上下、左右方向摆动，小臂14的另一端与手腕关节18及手掌15相连，小臂14与手腕关节18相连处套有扭簧12，在扭簧12的作用下，手腕关节18可转动，手腕关节18一端设有凸轮16，该凸轮16与小臂14上的转动凸轮11相配合，转动凸轮11通过销轴固定在小臂14上，转动凸轮11的活动杆一端通过传动绳10与大臂连杆6相连，另一端通过复位弹簧13与小臂14相连，活动杆在大臂连杆6及传动绳10的作用下，使转动凸轮11带动手腕关节18向内侧转动，手腕关节18上还设有拉线17、扭簧8及手掌15，在拉线17拉力的作用下，手掌15在手腕关节18上转动，并通过扭簧8复位。

本发明的机器人手动作机构工作原理是：减速电机2带动动作主轴4转动，动作主轴4带动大臂连杆6及大臂支撑杆7转动，扭簧3的作用力可以支持大臂连杆6及大臂支撑杆7运动到一定的高度，达到举手与放手动作时平衡电机负载，实现举手与放下手速度相对匀速的目的，小臂14在大臂连杆6及大臂支撑杆7的作用下，小臂14沿大臂支撑杆7的凹形接头9中的销轴19上下转动抬起至鼓掌位，小臂14还可沿大臂支撑杆7的凹形接头9中的销轴20左右转动，实现鼓掌动作。大臂连杆6及大臂支撑杆7举起至招(摆)手位，大臂连杆6通过传动绳10拉动转动凸轮11，转动凸轮11与手腕关节18一端的凸轮16作用，使手腕关节18及手掌15转动，小臂14可沿大臂支撑杆7的凹形接头9中的销轴20左右转动(实现摆手动作)，手掌15在拉线17拉力的作用下，在手腕关节18内转动，并通过扭簧8复位，手掌15作手腕转动动作。