[發明專利]仿真手

有效

• 申請號: 201010042657.6
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN102114631A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 李明;戎志剛;劉道強;高敬義
• 申請（專利權）人: 深圳華強智能技術有限公司
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及娛樂設備和機器人領域，更具體地說，涉及一種仿真手，能模仿人手張合姿態和實現物品的抓取，也能擴展應用到其它仿真動物手的相關動作。

背景技術

工業機械手往往是為了滿足某種工業需求而專門設計的，不具備人手的仿真性，其手指數量也因不同的需求而變化，一般為兩根或者三根所謂的“手指”。目前一般的仿真手，或者稱為靈巧手，使用執行驅動器件太多，結構復雜、價格高昂，維護及檢修困難，不適合于娛樂等一般場合。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述現有的仿真手所存在的不足，提供一種仿真手，采用很少的執行驅動器件就能實現手部動作的仿真，結構簡單、可靠耐用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種仿真手，包括：手指、手掌、手腕、以及手臂，所述手指安裝于手掌上，包括拇指和至少一根其它手指，所述拇指具有兩個自由度，所述其它手指具有三個自由度，所述手腕連接手掌和手臂，具有一個旋轉自由度。

在本發明所述的仿真手中，所述仿真手包括兩個驅動源，所述兩個驅動源分別為驅動電機和步進電機，所述步進電機與手指連接用于驅動手指實現抓取動作，所述驅動電機與手腕連接用于驅動手腕轉動。

在本發明所述的仿真手中，所述拇指，包括：通過轉軸依次連接的拇指支架、拇指大指骨、拇指中指骨、以及拇指指尖；所述拇指支架的一端連接于手掌上，另一端設有拇指指端；所述拇指支架、拇指大指骨上設有滾輪，并設有鋼絲繩穿設于滾輪中；所述拇指中指骨與拇指指尖之間連接有連桿，所述連桿連接拇指中指骨的一端設有扭簧，連接拇指指尖的另一端設有翻邊軸承；牽引鋼絲繩，通過連桿和扭簧的動作，拇指中指骨和拇指指尖屈伸。

在本發明所述的仿真手中，所述其余手指為食指、中指、無名指和小指中的1～4根，其結構相同而尺寸不同。

在本發明所述的仿真手中，所述其余手指包括：通過轉軸依次連接的指端、掌指骨、大指骨、中指骨、指尖；所述指端連接于手掌上；所述掌指骨上設有滾輪并設有鋼絲繩穿設于滾輪中，掌指骨的一端設有拉簧，另一端設有扭簧，所述鋼絲繩與拉簧、扭簧相連接；所述大指骨與中指骨之間連接有長連桿，所述長連桿連接于所述扭簧的一側，長連桿相對于扭簧的另一側設有翻邊軸承；所述中指骨與指尖之間連接有短連桿，并安裝有深溝法蘭球軸承；牽引鋼絲繩，通過長連桿、短連桿、拉簧以及扭簧的動作，所述指尖、大指骨和中指骨屈伸。

在本發明所述的仿真手中，所述手掌為固定結構，其空間方位為模仿人手抓取物品時的半握球狀姿態；手掌上設有五個安裝孔，所述拇指、食指、中指、無名指和小指分別相應的安裝于所述安裝孔中，手指在手掌上的分布模擬人的手掌分布。

在本發明所述的仿真手中，所述手掌的中部安裝有滾輪支架，其下部安裝有鋼絲繩支架，所述滾輪支架上安裝有五個滾輪，所述五個滾輪分別與拇指、食指、中指、無名指和小指的鋼絲繩相連接，所述滾輪支架上還引出一鋼絲繩與鋼絲繩支架相連接并通過一壓塊進行壓固，五個手指的鋼絲繩經過各個滾輪在手掌內相交于一個平面驅動點并由步進電機驅動。

在本發明所述的仿真手中，所述手掌和安裝于手掌上的手指安裝于手臂的一端，步進電機安裝于手臂的另一端，所述步進電機上設有光電開關，并通過鋼絲繩與手掌內的平面驅動點相連接，所述鋼絲繩通過鋼絲繩夾塊進行固定，步進電機牽動鋼絲繩帶動手指的連桿驅使手指作抓取動作；并且，所述拇指和其余手指的鋼絲繩的牽引可通過安裝1～5個步進電機來實現，所述步進電機為直線步進電機。

在本發明所述的仿真手中，所述手掌通過手腕連接于手臂的一端，手臂上設有第一同步輪、其相對于手掌的另一端設有第二同步輪，所述第一同步輪與第二同步輪上套設有同步帶，并且，手臂相對于手掌的另一端設置驅動電機，所述驅動電機上設有光電開關，驅動電機通過第一同步輪與第二同步輪驅動手掌相對于手臂旋轉，實現手腕的上下轉動。

在本發明所述的仿真手中，所述手腕的轉動角度為上下-45°～+45°。