[发明专利]机器人手指仿生结构之二

说明书

目前的机器人手指的发明基本采用电机远程控制，电机安装在手臂部位，与关节间距离较远，不能直接控制。为了让机器人手指控制更便捷，本发明设计出4个电机安装在相应手指手掌内，分别控制4个关节的机器人手指，采用微型电机作为动力机构，采用丝杆滑台作为传导机构，动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。电动机的转动通过丝杆滑台机构减速及转向变为水平移动，推动伸缩杆水平移动，因而推动转动连杆摆动，转动连杆与前一节手指相连，则实现了手指的伸缩。在伸缩杆水平移动时，伸缩杆可以在转动连杆上纵向滑动。手指外层设计防护套，保证机器人在劳动时的方便及卫生。电机的供电及控制采用线路与后方的手臂相连。

技术领域

本发明是一种仿生的机器人手指，采用多关节手指模仿人手结构，每个关节可以自行伸缩，模仿人手动作。本发明与2017年2月9日提交的“一种机器人手指仿生结构”（申请号2017100703528）申请有变化，是对同一发明点的不同实现方式。

背景技术

目前大多机器人手指的动作控制采用了拉杆远程控制，或者多个齿轮传力等方式，从指关节之外的地方对手指进行控制。这样的机器人手指动作简单，控制复杂，控制点都在手指之外。为了让机器人手指适应更多的劳动，本发明设计出在手指内进行伸缩控制的机器人手指，控制更为方便，精确。

发明内容

本发明设计出可以多关节伸缩的机器人手指，其控制电机位于手指指节内，对指节进行近距离控制。采用微型电机作为动力机构，采用丝杆滑台作为传导机构，动力机构与传导机构及关节活动部位紧密相连。每个关节单独设计一个控制系统，来控制手指关节伸缩。

丝杆滑台传导机构有两种方式，第一种：以第二指节10为例进行说明，电机轴5转动时通过齿轮组6将转动传递给丝杆8，带有内螺纹的滑台7在丝杆8上滑动，将滑动传递给转动轴4，由4推动摆杆3绕转轴2转动。第二指节10内的电机与该指节固定在一起，摆杆3与第一指节1固定在一起，当摆杆3转动时，第一指节1相对于第二指节10产生伸缩活动。

丝杆滑台传导机构第二种方式：以第三指节11为例进行说明，电机5与丝杆8之间直接相连，电机5转动时带动丝杆8转动，同样的原理实现第二指节10相对于第三指节11的伸缩活动。

手掌前半截12、手掌后半截13内的电机组合分别对应以上两种。

手指外层设计防护套9，保证机器人在劳动时的方便及卫生。电机的供电及控制采用线路与后方的手臂相连。

本发明第一个优点为每个关节的活动都是单独控制的，其控制部分布置在紧邻的关节内，布置紧凑便捷，本设计不同于采用其他连杆机构方式远程传力的控制方式，而是强调控制单元布置在相应关节内。手指与后方的手臂仅有控制线路和供电线路相连，使得手指可以实现模块化，简化了安装及维护。

本发明第二个优点是采用了丝杆滑台的传动方式。其传导方式优点是控制精确，同时增加减速比。丝杆滑台是一种常用的将转动转变为移动的传动机构，其与电机布置的组合亦有多种，本示意图示意其中二种，代表所有这种类型的传导方式。

本发明第三个优点是手指及手掌采用多节设计，单个指节弯曲角度45°~90°，采用4~5个指节完成360°的封闭抓握；本示意图指关节数量采用3节，掌关节采用2节。在关节数量上，可能根据实际用途及单个关节弯曲角度来调整关节个数。

附图说明：图1：手指握拳姿态示意图。图2：手指伸直姿态示意图。

编号说明：1—第一指节，2-摆杆固定轴，3—摆杆，4—摆杆摆动轴，5—电机，6—齿轮组，7—滑台，8—丝杆，9—外层防护套，10—第二指节，11—第三指节，12—手掌前半截，13—手掌后半截。