[发明专利]柔性手腕结构、仿生手结构及机器人

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种柔性手腕结构、仿生手结构及机器人。柔性手腕结构包括本体、球铰和第一柱体，本体具有第一端面，在第一端面上开设有若干第一孔；球铰包括转动连接在本体内的球头和伸出第一端面的球销；第一柱体滑动限位于第一孔内，第一柱体通过第一弹性件与本体连接，第一柱体伸出第一端面的一端受压后使得第一柱体克服第一弹性件的弹性复位力沿第一孔滑动。当其应用于仿生手结构时，手掌组件可以在球铰的作用下360度摇摆转动，在第一柱体和第一弹性件作用下可使手掌组件最终处于竖直状态，并且可以在手掌组件摇摆过程中提供缓冲，在拓展仿生手结构执行任务过程中的自由度的同时，增强仿生手结构在摆动过程中的稳定性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种柔性手腕结构、仿生手结构及机器人。

背景技术

仿生手结构是指动力驱动完成模仿生物形态、结构和动作的仿生机械，它具有自适应抓取功能，能够适应多种物体的抓取，在不同的场合下使用达到减少复杂传感与实时控制的需求，提高抓取的稳定性和精确性，可以被广泛应用在工业、农业与服务业机器人中或者作为假手给残疾人使用。但现有仿生手手腕均为刚性结构，十分不利于仿生手对任务的完成，刚性手腕使得仿生手失去了摇摆方向的自由度，其功能受到了严重制约。

发明内容

本申请的目的在于提供一种柔性手腕结构，以解决现有的刚性手腕结构活动自由度受限，功能受到制约的问题。

(一)技术方案

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种柔性手腕结构，其包括：

本体，具有第一端面，在所述第一端面上开设有若干第一孔；

球铰，包括转动连接在所述本体内的球头和伸出所述第一端面的球销；

第一柱体，滑动限位于所述第一孔内，所述第一柱体通过第一弹性件与所述本体连接，所述第一柱体伸出所述第一端面的一端受压后使得所述第一柱体克服所述第一弹性件的弹性复位力沿所述第一孔滑动。

进一步的，所述第一弹性件为套设在所述第一柱体上的弹簧。

进一步的，所述第一孔的内壁形成有第一凸块，所述第一柱体上形成有第二凸块，所述弹簧的一端连接在所述第一凸块上，所述弹簧的另一端连接在所述第二凸块上。

进一步的，柔性手腕结构还包括第一螺钉，所述第一柱体伸入所述第一孔的一端的端面上设置有螺纹孔，所述第一螺钉与所述螺纹孔匹配螺接，所述螺钉的螺帽位于所述第一凸块背离所述第一端面的一侧。

进一步的，多个所述第一孔在所述第一端面上呈圆形阵列排布。

进一步的，所述本体包括相互连接的第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和第二法兰上分别形成有凹陷的半球面，所述第一法兰和第二法兰组装后两个所述半球面合围形成与所述球头配合的空腔。

进一步的，所述第一孔为贯穿所述第一法兰的通孔。

进一步的，所述球头背离所述球销的一端形成有与所述球销垂直的第一限位平面，所述本体内设置有锁件，所述锁件上设置有第二限位平面，所述锁件具有锁定状态和解锁状态；在所述锁定状态下，所述第一限位平面与所述第二限位平面相贴合，在所述解锁状态下，所述第一限位平面与所述第二限位平面相分离，且所述第二限位平面处于所述球头的活动范围外。

进一步的，所述锁件为锁杆，所述锁杆的中段向一侧凸出形成所述第二限位平面，所述本体内设置有滑道，所述锁杆滑动设置于所述滑道内。