[實用新型]機器人及其手指

有效

• 申請號: 201822274972.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209551740U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 熊友軍;劉思聰;丁宏鈺;徐期東;龐建新
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;B25J17/02
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本實用新型屬于機器人手指技術領域，涉及機器人及其手指。手掌骨架固定有固定指節，第一活動指節樞接于固定指節，第二活動指節樞接于第一活動指節。第一活動指節與固定指節之間、第二活動指節與第一活動指節之間分別形成轉動副，通過第二柔性牽引件耦合兩個轉動副的轉動運動，通過驅動器驅動第一柔性牽引件移動，驅動耦合后的一個自由度的手指，從而實現手指在整個握緊行程上的可控運動。該機器人手指整體結構占用體積小，成本低，不增加額外的體積和重量，通過機械的方式耦合自由度，不增加額外的驅動器，解決了欠驅動手指運動不可控、握緊不一致的問題。

技術領域

本實用新型屬于機器人手指技術領域，更具體地說，是涉及機器人及其手指。

背景技術

仿人靈巧手是當前機器人領域的熱門題目。在人機交互中，由于其仿人的外觀和抓握方式會給人更加親切的印象。五指靈巧手可以很好的適應各種抓握，拾取等應用場景，因而得到了最多的研發投入。

現有的靈巧手在手指的驅動上有很多不同的實現方式。可以通過電機轉動線盤繞線的方式，或者電機通過絲杠螺母輸出直線運動拉線的方式，也可以利用電機加連桿的方式，甚至是通過氣壓和液壓驅動的方式。

而每個手指的自由度在不同的設計中也不盡相同。人手的食指、中指、無名指、小指的自由度有三個，大拇指有兩個自由度。由于工程上的實現難度和空間、成本的考慮，大多數的靈巧手會對人手的自由度做簡化。其中普遍的實現方式為每個手指有一個自由度。

當驅動器的數量少于自由度時，這種情況叫做欠驅動。由于靈巧手通常有空間和重量的限制，欠驅動的方式受到了最多的關注。通常的做法是一個電機帶動多個手指實現抓握。欠驅動可以控制全手掌抓握但是很難控制手指靈活運動而做到精準的拾取，導致使用場景受限。

仿人靈巧手每個手指需要通過至少兩個手指關節的轉動才能實現仿人的抓握和張開方式。如果對每個關節都進行驅動，多個驅動器的體積和重量的疊加將使靈巧手的整體大小和重量增加很多。而如果對每個手指進行欠驅動，即用一個電機驅動多個關節的轉動，則可能導致每個關節的轉動不可控，只能實現手掌握緊至張開的過程及二者極限位置的控制。同時欠驅動的手指很難做到各個手指運動的一致，也很難實現同一手指不同次握緊的重復性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供機器人手指及機器人，以解決現有機器人手指每個關節都進行驅動使靈巧手的整體大小和重量增加很多、每個手指進行欠驅動導致每個關節的轉動不可控的的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：提供一種機器人手指，包括：

手掌骨架；

固定于所述手掌骨架的固定指節；

樞接于所述固定指節的第一活動指節；

樞接于所述第一活動指節的第二活動指節；

用于牽引所述第一活動指節以使所述第一活動指節轉動的第一柔性牽引件；

用于在所述第一活動指節轉動時牽引所述第二活動指節以使所述第二活動指節轉動的第二柔性牽引件；以及

設于所述手掌骨架且用于驅動所述第一柔性牽引件移動的驅動器。

進一步地，所述固定指節具有第一樞接軸；所述第一活動指節具有第一繞線軸，所述第一繞線軸具有同軸線的第一安裝孔，所述第一樞接軸插設于所述第一安裝孔；所述第一柔性牽引件的一端固定于所述第一繞線軸并繞過所述第一繞線軸。

進一步地，所述第一活動指節具有第二樞接軸；所述第二活動指節具有第二繞線軸，所述第二繞線軸具有同軸線的第二安裝孔，所述第二樞接軸插設于所述第二安裝孔，所述第二柔性牽引件的一端固定于所述第二繞線軸并繞過所述第二繞線軸，所述第二柔性牽引件的另一端固定于所述第一樞接軸。