[發(fā)明專利]關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、手指以及手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380059072.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN104781052A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 永塚正樹;遠(yuǎn)藤嘉將
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: THK株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B25J15/08
• 分類號(hào): B25J15/08;A61F2/54
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 劉文海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、手指以及手。

背景技術(shù)

以往，作為假手、機(jī)械手(將兩者統(tǒng)稱為“手”)的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，開發(fā)有進(jìn)行與人類的指關(guān)節(jié)的動(dòng)作大致相同的動(dòng)作的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)。作為這種關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，以往，存在例如將多個(gè)指部(相當(dāng)于一根手指的各骨。連桿構(gòu)件)連結(jié)為彼此能夠旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連結(jié)在一起的各指部而使各指部分別旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度的結(jié)構(gòu)等(例如參照專利文獻(xiàn)1、2、3、4)。作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使用了線性致動(dòng)器、馬達(dá)、液壓致動(dòng)器等。

另一方面，在人類的手抓握物體時(shí)，使多根手指分別彎折成不同形狀，各手指以大致相同的壓力與物體的表面接觸。并且，在想要通過上述以往的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這樣的動(dòng)作的情況下，為了獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)各手指以使該各手指分別彎曲成不同角度，需要針對(duì)各手指設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)1)、或?qū)⒁粋€(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力分散至多根手指(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-104752號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2001-277175號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：國(guó)際公開第2008-26574號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開平8-126984號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，在針對(duì)各手指設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的數(shù)量變多，因此無法實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)以及使用該關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的手的小型化、并且還阻礙低成本化、輕型化。

另一方面，在將一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力分散至多個(gè)手指的情況下，不得不使用由帶輪、齒輪、差動(dòng)齒輪等構(gòu)成的復(fù)雜的動(dòng)力分散機(jī)構(gòu)，在該情況下，也無法實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)以及使用該關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的手的小型化、并且還阻礙低成本化、輕型化。

另一方面，在專利文獻(xiàn)3的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)(參照?qǐng)D10～圖13)中，構(gòu)成一根手指的三個(gè)指部?jī)?nèi)的中間的指部(中間構(gòu)件)與前端側(cè)的指部(前端構(gòu)件)均由板材構(gòu)成，且形成為彎折成朝向內(nèi)側(cè)(手掌側(cè))開口的U字狀的形狀。因此U字的中央的底面部朝向外側(cè)(手背側(cè))，無法將該底面部作為與把持對(duì)象物的抵接面而發(fā)揮功能，產(chǎn)生安裝其他成為抵接面的部件的需要，存在部件數(shù)量增多，結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜化，并且重量也變重的可能性。另外，在將根部側(cè)的指部(基端構(gòu)件)與中間的指部(中間構(gòu)件)之間連結(jié)成旋轉(zhuǎn)自如的連接部(第一鉸接部)的下方(內(nèi)側(cè)、手掌側(cè))，設(shè)置有將驅(qū)動(dòng)構(gòu)件(第一連桿構(gòu)件)與中間的指部(中間構(gòu)件)之間連結(jié)成旋轉(zhuǎn)自如的連接部(第二支軸部)，因此還存在指部的高度尺寸變大，無法實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的高度尺寸的薄型化的問題。

并且，在專利文獻(xiàn)4的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)中，三個(gè)指部(連桿)均由板材構(gòu)成，且形成為彎折成朝向外側(cè)(手背側(cè))開口的U字狀的形狀，因此能夠?qū)字的中央的底面部作為與把持對(duì)象物的抵接面而發(fā)揮功能。但是，由于在各指部的外側(cè)分別設(shè)置有流體壓力致動(dòng)器，因此不僅指部的高度尺寸變大，無法實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的高度尺寸的薄型化，并且還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜部件數(shù)量變多且重量變重的問題。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供能夠根據(jù)所把持的物體的形狀而將多根手指分別彎折成不同形狀，同時(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、低成本化、輕型化的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)以及手。

另外，本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)高度尺寸的薄型化并且能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、手指以及手。

用于解決課題的手段

本申請(qǐng)發(fā)明的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)的特征在于，具備多組由如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)至少具有：安裝構(gòu)件；第一指部，其通過根部側(cè)的第一連接部以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與所述安裝構(gòu)件連接；第二指部，其根部側(cè)通過所述第一指部的前端側(cè)的第二連接部以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與所述第一指部連接；第一驅(qū)動(dòng)部，其前端側(cè)通過所述第二指部的根部側(cè)的第四連接部以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式與所述第二指部連接，并且所述第一驅(qū)動(dòng)部的根部側(cè)與施加驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的第三連接部連接，通過將所述第三連接部朝向所述第四連接部方向壓出，使第一指部與第二指部以所述第一連接部為中心一體地轉(zhuǎn)動(dòng)、或在第一指部的轉(zhuǎn)動(dòng)被阻止時(shí)第二指部以第二連接部為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，通過將多組所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)并列配置，并且設(shè)置將多組所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)分別具有的第三連接部同時(shí)朝向相同方向驅(qū)動(dòng)相同距離的單一的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而同時(shí)驅(qū)動(dòng)多組所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)。