[發(fā)明專利]一種仿生機(jī)械手臂及機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710172559.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106737789A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬勃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇金剛文化科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J15/00
• 分類號(hào): B25J15/00;B25J15/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 曹桓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能領(lǐng)域，具體而言，涉及一種仿生機(jī)械手臂及機(jī)器人。

背景技術(shù)

機(jī)器人技術(shù)飛速發(fā)展，機(jī)械手是機(jī)器人與外界進(jìn)行交互的主要手段之一。與人類的手具有同等通用性和靈活性的仿生機(jī)械手具有極大的市場(chǎng)需求，其既可以用于機(jī)器人，還可以作為假肢應(yīng)用于醫(yī)療市場(chǎng)。

目前，機(jī)械手既包括針對(duì)具體問(wèn)題的專用機(jī)械手，也有仿生機(jī)械手。現(xiàn)有的仿生機(jī)械手的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)具有往返控制不精確、靈活性低的缺點(diǎn)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置不合理，導(dǎo)致手掌和手指沉重、結(jié)構(gòu)龐雜，仿生度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種仿生機(jī)械手臂及機(jī)器人，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中仿生機(jī)械手臂存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種仿生機(jī)械手臂，包括手掌組件，手掌組件包括中指組件，中指組件與手掌組件固定相連；中指組件包括第一中指連桿、第一中指節(jié)、第二中指節(jié)和第三中指節(jié)，第一中指節(jié)一端與手掌組件固定相連，第一中指節(jié)、第二中指節(jié)和第三中指節(jié)依次鉸接；第一中指連桿一端固定連接于第一中指節(jié)，第一中指連桿另一端固定連接于第三中指節(jié)。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，中指組件還包括第四中指節(jié)、第二中指連桿、第一中指滑動(dòng)件和第二中指滑動(dòng)件，第四中指節(jié)與第三中指節(jié)遠(yuǎn)離第二中指節(jié)的一端鉸接；

第三中指節(jié)上設(shè)有第一中指滑槽和第二中指滑槽，第一中指滑動(dòng)件可滑動(dòng)地置于第一中指滑槽中，第一中指滑動(dòng)件連接第二中指連桿和第二中指節(jié)；

第二中指滑動(dòng)件可滑動(dòng)地置于第二中指滑槽中，第二中指滑動(dòng)件連接第二中指連桿和第四中指節(jié)。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，第一中指滑槽為弧形結(jié)構(gòu)，第一中指滑槽環(huán)設(shè)于第二中指節(jié)和第三中指節(jié)的鉸接點(diǎn)。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仿生機(jī)械手臂還包括中指驅(qū)動(dòng)件和中指軟軸，中指驅(qū)動(dòng)件通過(guò)中指軟軸與第二中指節(jié)相連。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仿生機(jī)械手臂上設(shè)有多個(gè)軟軸套管，中指軟軸穿過(guò)軟軸套管與第二中指節(jié)相連。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，手掌組件還包括掌心組件，掌心組件上設(shè)有中指連接部，中指連接部為盲孔結(jié)構(gòu)，第一中指節(jié)遠(yuǎn)離第二中指節(jié)的一端與中指連接部配合相連。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，掌心組件包括掌心板和掌背板，掌心板和掌背板圍成掌心腔，中指驅(qū)動(dòng)件和中指組件分設(shè)于掌心腔的兩側(cè)，中指軟軸穿過(guò)掌心腔與第二中指節(jié)相連。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，仿生機(jī)械手臂還包括前臂組件和掌心驅(qū)動(dòng)件，前臂組件與手掌組件鉸接，掌心驅(qū)動(dòng)件和中指驅(qū)動(dòng)件設(shè)于前臂組件，掌心驅(qū)動(dòng)件的輸出端通過(guò)連桿與掌心驅(qū)動(dòng)件相連。

在本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，前臂組件包括前臂框架和肘關(guān)節(jié)組件，手掌組件與前臂框架一端相連，肘關(guān)節(jié)組件與前臂框架另一端轉(zhuǎn)動(dòng)相連，肘關(guān)節(jié)組件與前臂框架間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向平行于前臂框架的延伸方向；掌心驅(qū)動(dòng)件和中指驅(qū)動(dòng)件設(shè)于前臂框架，前臂框架上還設(shè)有前臂驅(qū)動(dòng)件，前臂驅(qū)動(dòng)件的輸出軸與肘關(guān)節(jié)組件相連。

一種機(jī)器人，包括軀干和上述的仿生機(jī)械手臂，仿生機(jī)械手臂和軀干相連。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)上述設(shè)計(jì)得到的仿生機(jī)械手臂，使用時(shí)，采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指上各指節(jié)之間的聯(lián)動(dòng)，可以十分逼真地模擬人手的握拳、張開(kāi)和彎曲手指等動(dòng)作，且動(dòng)作響應(yīng)快，靈活度高；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在手臂上，避免了手指和手掌部分過(guò)于沉重，具有很高的仿生度。既能應(yīng)用于仿真機(jī)器人，又能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域作為病人的假肢。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式提供的仿生機(jī)械手臂在第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施方式提供的仿生機(jī)械手臂在第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施方式提供的仿生機(jī)械手臂在第三視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施方式提供的前臂組件在第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施方式提供的前臂組件在第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施方式提供的仿生機(jī)械手臂在第四視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中VII部的局部放大圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施方式提供的中指組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施方式提供的掌心組件在第一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；