手指结构、机械手的制作方法

    专利查询2026-02-17  9


    本申请涉及机械领域,具体涉及一种手指结构以及机械手。


    背景技术:

    1、机器人手指的驱动系统由驱动器和传动系统两部分组成。驱动器是驱动系统的核心部件,用于产生运动和力;传动系统将运动和力从驱动器传递到机器人手指的关节。

    2、机器人手指的驱动方式分为柔性驱动和刚性驱动,其中,柔性驱动包括:气动型、液压型、肌腱型等,刚性驱动包括:齿轮连杆驱动型、连杆驱动型、关节电机驱动型等。

    3、其中,肌腱型机器人手指通过腱绳控制单根手指的运动,肌腱驱动仿人五指灵巧手,手指采用弯曲接头和铰接结构设计,使用3d打印技术成型,其手指的驱动系统由五个直流电机组成,每个电机通过与之固定的腱绳控制手指的运动,机器人各个手指的力由电机的驱动力确定。

    4、进一步,对于肌腱型机器人手指的驱动系统可以采用以下至少两种腱绳控制结构,一种是每个手指使用两条腱绳,第一条腱绳,一端固定在手指尖端,拉动该腱绳的另一端实现手指弯曲的动作;第二条腱绳,一端固定在手指尖端,拉动该腱绳的另一端实现手指伸展的动作。

    5、另一种是将两条腱绳合为一根,将腱绳中间的一点固定在手指尖端,拉动腱绳的一端实现手指屈的动作,拉动腱绳的另一端实现手指伸的动作。

    6、再一种驱动系统是在各个手指的关节处设置滑轮,通过缠绕在滑轮上的腱绳拉动滑轮,达到手指各个关节的弯曲与伸直,由于手指关节的活动性质,一般滑轮需要稳定的固定在关节处。

    7、还有一种驱动系统是在机器人的手掌中设置滑轮,通过驱动缠绕在滑轮上的腱绳向机器人的手指的关节传递力,无法对各个手指进行精确掌控。

    8、上述机器人手指的驱动系统,均是通过驱动腱绳达到驱动手指屈或伸的目的,各个腱绳上的力由电机施加力的大小确定,当需要增大机器人手指的握力时,需要换大功率的电机,相应地会提高机器人手指的设计成本。


    技术实现思路

    1、本申请提供了一种手指结构、机械手。

    2、根据第一方面,提供了一种手指结构,该手指结构包括:手指本体;至少一个腱绳,腱绳在手指本体的长度范围内经过至少一次弯折,至少一次弯折中的一个弯折点位于所述手指本体的第一端,腱绳的第一端固定在手指本体的第二端,腱绳的第二端与驱动装置连接,所述驱动装置通过拉动所述腱绳使得所述手指本体的第一端靠近或远离所述手指本体的第二端。

    3、根据第二方面,提供了一种机械手,该机械手包括:至少一个手指结构,各个手指结构为如第一方面任一实现方式描述的手指结构;驱动装置,与至少一个手指结构中各个手指结构连接,用于驱动各个手指结构进行屈或伸的动作。

    4、本申请的实施例提供的手指结构,包括:手指本体,以及至少一个腱绳;腱绳在手指本体的长度范围内经过至少一次弯折,至少一次弯折中的一个弯折点位于所述手指本体的第一端,腱绳的第一端固定在手指本体的第二端,腱绳的第二端与驱动装置连接,驱动装置通过拉动腱绳使得手指本体的第一端靠近或远离手指本体的第二端,在手指本体长度范围内经过至少一次弯折的腱绳的第一端固定在手指本体上,该腱绳的第二端与驱动装置连接,可以使腱绳的两端均产生驱动装置相同大小的驱动力,为此,通过本申请的结构,可以达到手指握力翻倍的效果,无需更换大功率的驱动装置,更加省电,节省了机器人手指的设计成本。

    5、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。



    技术特征:

    1.一种手指结构,其特征在于,所述手指结构包括:

    2.根据权利要求1所述的手指结构,其特征在于,所述手指结构还包括:

    3.根据权利要求2所述的手指结构,其特征在于,所述滑轮(3)为动滑轮,在所述驱动装置拉动所述腱绳(2)时,所述动滑轮的轴的位置随所述手指本体(1)的运动而运动。

    4.根据权利要求1所述的手指结构,其特征在于,所述驱动装置通过拉动所述腱绳使得所述手指本体的第一端靠近或远离所述手指本体的第二端,包括:

    5.根据权利要求1所述的手指结构,其特征在于,所述腱绳包括屈腱绳和伸腱绳,所述驱动装置包括屈驱动装置和伸驱动装置;

    6.根据权利要求5所述的手指结构,其特征在于,所述屈腱绳和所述伸腱绳的第一端互相连接为一条腱绳,并固定在所述手指本体的同一位置。

    7.根据权利要求1所述的手指结构,其特征在于,所述手指本体(1)的第一端(a)为指尖端。

    8.根据权利要求2所述的手指结构,其特征在于,所述手指本体(1)包括:至少一个容置槽;所述至少一个滑轮(3)的每个滑轮分别位于所述至少一个容置槽的一个容置槽中。

    9.根据权利要求1所述的手指结构,其特征在于,所述手指本体(1)包括:指尖指节(11);至少一个指中指节(12、13),与所述指尖指节活动连接,所述至少一个指中指节各个指中指节与相邻的指中指节活动连接;

    10.根据权利要求9所述的手指结构,其特征在于,所述指中指节包括:指节本体,固定于所述指节本体一端的固定轴,以及固定于所述指节本体另一端的连接件,所述连接件上开设有与所述固定轴相匹配的安装孔。

    11.根据权利要求9所述的手指结构,其特征在于,所述指中指节包括:指节本体,固定于所述指节本体一端的固定轴,以及固定于所述指节本体另一端的固定部以及卡接部,所述固定部的一端与所述指节本体另一端固定连接,所述卡接部的一端与所述固定部的另一端连接,所述卡接部的另一端设有与所述固定轴相配合的开口。

    12.一种机械手,其特征在于,所述机械手包括:

    13.根据权利要求12所述的机械手,其特征在于,所述驱动装置为电机或液压装置。


    技术总结
    本公开提供了一种手指结构,涉及机械领域。具体实现方案为:手指结构包括:手指本体;至少一个腱绳,腱绳在手指本体的长度范围内经过至少一次弯折,至少一次弯折中的一个弯折点位于所述手指本体的第一端,腱绳的第一端固定在手指本体的第二端,腱绳的第二端与驱动装置连接,驱动装置驱动手指本体进行屈或伸的动作。

    技术研发人员:曾王利,韩立华
    受保护的技术使用者:伽南科技(北京)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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