可重构机器人多指灵巧手的手掌 |
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| 申请号 | CN201710945630.X | 申请日 | 2017-10-12 | 公开(公告)号 | CN107511840A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 长沙展朔轩兴信息科技有限公司; | 发明人 | 不公告发明人; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种可重构 机器人 多指灵巧手的手掌，它涉及一种机器人灵巧手。本发明的目的是为解决现有机器人多指灵巧手由于受到 手指 、手掌以及电气系统等方面的限制，灵巧手不具有重构性的问题。本发明的方案一的一号板和二号板的手背一侧上面设有凸台，凸台的上面固定有手掌连接板，一号板和二号板手心一侧的腕部连接件上设有手指连接板；方案二的第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板的手背一侧上面设有凸台，凸台的上面固定有手掌连接板，第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板手心一侧的腕部连接件上设有手指连接板。可重构的灵巧手手掌通过 法兰 组件实现与 机器人手 臂 的机械和电气连接。本发明对于机器人多指灵巧手具有重构性好的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.可重构机器人多指灵巧手的手掌，它包含腕部连接件(5)、风扇(6)、手掌电路板(7)、手掌板(8)、手掌连接板(9)和托架(10)，托架(10)的内侧与手掌板(8)下部的手背一侧固定连接，托架(10)的下端和手掌板(8)的下端均与腕部连接件(5)的上端固定连接，手掌连接板(9)固定在手掌板(8)的手背一侧上，风扇(6)和手掌电路板(7)均固定于托架(10)的上面，其特征在于手掌板(8)由一号板(8-1)、二号板(8-2)和手指连接板(12)组成，一号板(8- |
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| 说明书全文 | 可重构机器人多指灵巧手的手掌技术领域[0001] 本发明涉及一种机器人灵巧手。 背景技术[0002] 机器人灵巧手技术作为机器人技术的一个重要分支，经过几十年的发展，取得了很好的成绩，也相继诞生了一些有代表性的灵巧手，比如Stanford/JPL手、Utan/M.I.T手、DLR手、NASA手、SHADOW手等。一些进步主要体现在机械结构、驱动、传感、集成度以及控制等方面并且有其特定的手指数目、布置，如Stanford/JPL手有三个手指，Utan/M.I.T手和DLR手有四个手指，NASA手和SHADOW手有五个手指。目前国内外已研制成功的机器人多指灵巧手，由于受到手指、手掌以及电气系统等方面的限制，灵巧手不具有重构性。 发明内容[0003] 本发明的目的是为解决现有机器人多指灵巧手，由于受到手指、手掌以及电气系统等方面的限制，灵巧手不具有重构性的问题，提供一种可重构机器人多指灵巧手的手掌。 [0004] 技术方案一：本发明包含腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架10，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，手掌连接板9固定在手掌板8的手背一侧上，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面，手掌板8由一号板8-1、二号板8-2和手指连接板12组成，一号板8-1的一侧和二号板8-2的一侧固定连接，一号板8-1和二号板8-2的手背一侧上面设有凸台11，凸台11的上面固定有手掌连接板9，一号板8-1和二号板8-2手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12。 [0005] 技术方案二：本发明包含腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架10，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，手掌连接板9固定在手掌板8的手背一侧上，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面，手掌板8由第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5、第四连接板8-6和手指连接板12组成，第一连接板8-3的一端与第二连接板8-4的一端相连接，第二连接板8-4的另一端与第三连接板8-5的一端相连接，第三连接板8-5的另一端与第四连接板8-6的一端相连接，第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6的手背一侧上面设有凸台11，凸台11的上面固定有手掌连接板9，第一连接板 8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12。 [0006] 本发明对于机器人多指灵巧手具有重构性好的优点，应用本发明可使机器人多指灵巧手在抓取的通用性、稳定性方面超过现有的机器人多指灵巧手，可适用于不同的操作任务、不同的用户需求，具有较高的性价比，扩大了机器人多指灵巧手的适用范围。附图说明 [0007] 图1是三指灵巧手手掌的结构示意图，图2是四指灵巧手左手手掌的结构示意图，图3是四指灵巧手右手手掌的结构示意图，图4是五指灵巧手左手手掌的结构示意图，图5是五指灵巧手右手手掌的结构示意图，图6是三指灵巧手的结构示意图，图7是三指灵巧手的俯视图，图8是四指灵巧手左手的结构示意图，图9是四指灵巧手左手的俯视图，图10是四指灵巧手右手的结构示意图，图11是四指灵巧手右手的俯视图，图12是五指灵巧手左手的结构示意图，图13是五指灵巧手左手的俯视图，图14是五指灵巧手右手的结构示意图，图15是五指灵巧手右手的俯视图，图16是法兰组件15的分解结构示意图，图17是法兰组件15的组合结构示意图，图18是第二电路板15-6上连接有弹簧触针20的结构示意图，图19是第一电路板15-5上设有镀金焊盘15-8的结构示意图，图20是弹簧触针20的结构示意图。 具体实施方式[0008] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0009] 具体实施方式一：(参见图1～图5)本实施方式由腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架10，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，手掌连接板9固定在手掌板8的手背一侧上，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面。 [0010] 具体实施方式二：(参见图1)本实施方式手掌板8的手背一侧上面设有凸台11，手掌连接板9固定在凸台11的上面，手掌板8的中部设有手指连接板12。其它与具体实施方式一相同。本实施方式的手掌板8可用于三根手指的机器人灵巧手。 [0011] 具体实施方式三：(参见图2、图3)本实施方式的手掌板8由一号板8-1、二号板8-2和手指连接板12组成，一号板8-1的一侧和二号板8-2的一侧固定连接，一号板8-1和二号板8-2的手背一侧上面设有凸台11，凸台11的上面固定有手掌连接板9，一号板8-1和二号板8- 2手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12。其它与具体实施方式一相同。本实施方式的手掌板8可用于四根手指的机器人灵巧手。 [0012] 具体实施方式四：(参见图4、图5)本实施方式的手掌板8由第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5、第四连接板8-6和手指连接板12组成，第一连接板8-3的一端与第二连接板8-4的一端相连接，第二连接板8-4的另一端与第三连接板8-5的一端相连接，第三连接板8-5的另一端与第四连接板8-6的一端相连接，第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6的手背一侧上面设有凸台11，凸台11的上面固定有手掌连接板9，第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12。其它与具体实施方式一相同。本实施方式的手掌板8可用于五根手指的机器人灵巧手。 [0013] 具体实施方式五：(参见图1、图6和图7)本实施方式的三指灵巧手由第一手指2-1、第二手指2-2、第三手指2-3、腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架10组成，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面，手掌板8的手背一侧上面设有凸台11，手掌连接板9固定在凸台11的上面，手掌板8中部的凸块为手指连接板12，第一手指2-1和第二手指2-2均固定在手掌板8上，第三手指2-3与第一手指2-1和第二手指2-2这两个手指相对设置，第三手指2-3与手指连接板12相连接并且置于第一手指2-1和第二手指2-2的中间，第一手指2-1和第二手指2-2设在同一个手掌平面内，第一手指2-1和第二手指2-2的长度相同，第一手指2-1和第二手指2-2沿手掌宽度方向的间距为51mm；第三手指2-3与手掌平面成50度角，第三手指2-3与第一手指2-1和第二手指2-2的基关节轴线间距纵向为32mm、横向为50mm，第三手指2-3沿手掌宽度方向与其第一手指2-1和第二手指2-2等间距为25.5mm。 [0014] 具体实施方式六：(参见图2、图3、图8～图11)本实施方式的四指灵巧手分为左手和右手，左手和右手对称设置，四指灵巧手的左手和右手分别由拇指3-4、食指3-1、中指3-2、无名指3-3、腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架10组成，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面，手掌板8由一号板 8-1、二号板8-2和手指连接板12组成，一号板8-1的一侧和二号板8-2的一侧固定连接，一号板8-1和二号板8-2的手背一侧上面设有凸台11，凸台11的上面固定有手掌连接板9，一号板 8-1和二号板8-2手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12，食指3-1和中指3-2与手掌面平行设置在二号板8-2上，无名指3-3设置在一号板8-1上并且相对手掌面内收5度，食指 3-1和无名指3-3长度相同，中指3-2比食指3-1和无名指3-3长5mm，食指3-1和无名指3-3与中指沿手掌宽度方向的距离分别为30mm和32mm，拇指3-4与手指连接板12相连接并且与食指3-1、中指3-2和无名指3-3相对设置，并有一定角度的外展和翘曲，外展角度为52度，翘曲角度为36度；拇指3-4与中指在纵向、横向及沿手掌宽度方向的距离分别为38mm，68mm， 26mm。 [0015] 具体实施方式七：(参见图4、图5、图12～图15)本实施方式的五指灵巧手分为左手和右手，左手和右手对称设置，五指灵巧手的左手和右手分别由拇指4-5、食指4-1、中指4-2、无名指4-3、小手指4-4、腕部连接件5、风扇6、手掌电路板7、手掌板8、手掌连接板9和托架 10组成，托架10的内侧与手掌板8下部的手背一侧固定连接，托架10的下端和手掌板8的下端均与腕部连接件5的上端固定连接，风扇6和手掌电路板7均固定于托架10的上面，手掌板 8由第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5、第四连接板8-6和手指连接板12组成，第一连接板8-3的一端与第二连接板8-4的一端相连接，第二连接板8-4的另一端与第三连接板8-5的一端相连接，第三连接板8-5的另一端与第四连接板8-6的一端相连接，第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6的手背一侧上面设有凸台11，凸台 11的上面固定有手掌连接板9，第一连接板8-3、第二连接板8-4、第三连接板8-5和第四连接板8-6手心一侧的腕部连接件5上设有手指连接板12，中指4-2与第二连接板8-4相连接并且与手掌面平行，食指4-1和无名指4-3分别设置在第一连接板8-3和第三连接板8-5上并且相对手掌面内收5度，小手指4-4设置在第四连接板8-6上并且相对手掌面内收10度，食指4-1、无名指4-3、小手指4-4与中指4-2的纵向间距依次为10mm、5mm、24mm，食指4-1、无名指4-3、小手指4-4与中指4-2沿手掌宽度方向的距离依次分别为27.5mm、27.5mm、55mm，拇指4-5相对食指4-1、无名指4-3、小手指4-4和中指4-2设置在手指连接板12上并有一定角度的外展和翘曲，外展角度为30度，翘曲角度为45度；拇指4-5与中指在纵向、横向及沿手掌宽度方向的距离分别为50mm、109mm、34mm。 [0016] 具体实施方式八：(参见图1～图5、图16、图17)本实施方式与具体实施方式一至七的不同点在于它增加有法兰组件15，法兰组件15固定在腕部连接件5的下侧，实现手掌与机器人手臂的快速机电连接。其它与具体实施方式一至七相同。 [0017] 具体实施方式九：(参见图18～图20)本实施方式的法兰组件15由大螺母15-1、法兰15-2、定位销钉15-3、带外螺纹的组件15-4、第一电路板15-5、第二电路板15-6、镀金焊盘15-8和弹簧触针20组成，大螺母15-1和法兰15-2通过螺钉与机器人手臂的末端相连接，带外螺纹的组件15-4通过螺钉与腕部连接件5相连接，第一电路板15-5固定在法兰15-2的上表面上，第二电路板15-6固定在带外螺纹的组件15-4的下表面上，第一电路板15-5上设有镀金焊盘15-8，第二电路板15-6上焊接有弹簧触针20，第一电路板15-5上的镀金焊盘15-8与第二电路板15-6上的弹簧触针20电连接，定位销钉15-3的一端固定在法兰15-2上，定位销钉15-3的另一端与带外螺纹的组件15-4上的销孔15-7相配合，大螺母15-1与带外螺纹的组件15-4相配合。其它与具体实施方式八相同。 [0018] 具体实施方式十：(参见图20)本实施方式的弹簧触针20由盲管20-1、螺旋弹簧20-2和触头20-3组成，螺旋弹簧20-2设在盲管20-1内的底部，触头20-3的内端设在盲管20-1内并与螺旋弹簧20-2相连接。其它与具体实施方式九相同。 |
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