[实用新型]五指型仿人机器手

说明书

技术领域

本实用新型涉及拟人机器人领域，特别涉及一种具有五指的仿人机器手机构。

背景技术

    人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史，人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。1959年，第一台工业机器人在美国诞生，近几十年，各种用途的机器人相继问世，使人类的许多梦想变成了现实。随着机器人工作环境和工作任务的复杂化，要求机器人具有更高的运动灵活性和在特殊未知环境的适应性，机器人简单的轮子和履带的移动机构已不能适应多变复杂的环境要求。在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天，仿人及仿生物机器人相继被研制出来，仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员。

    仿生机器人就是模仿自然界中生物的外部形状、运动原理和行为方式的系统，能从事生物特点工作的机器人。仿生机器人的类型很多，主要为仿人、仿生物和生物机器人3大类。仿生机器人的主要特点：一是多为冗余自由度或超冗余自由度的机器人，机构复杂；二是其驱动方式有些不同于常规的关节型机器人，通常采用绳索、人造肌肉或形状记忆合金等驱动。

目前，公知的仿人机器手一般是以液压或者气动位动力源与机械部件构成，无论是以液压还是气动为动力的部件机构，都存在外围设备大，单体工作效率低的缺点，所以并不能很好的在移动式机器人或者仿人机器人上应用。采用电能的机器手机构简单，运动时电能能耗低，容易实现控制。但是很难对物体实现抓取，手中位置调整、放置的控制。而目前能够实现这些功能的机器手机构复杂，自由度、关节、驱动部件较多，导致机器手的仿生度下降或者制造成本高昂，实际应用也受到限制。

实用新型内容

本实用新型目的在于：提供一种五指型仿人机器手，该机器手不仅能完成各种典型的抓取动作和手势表达动作，而且机构简单，自由度、关节、驱动部件简洁，实际制造成本相对低廉。

五指型仿人机器手，主要由拇指29、食指30、中指31、无名指32、小指33及手掌24组成，拇指29、食指30、中指31、无名指32、小指33均和手掌24连接，其特征在于：所述仿人机器手机构还包括手臂、手臂连接片26和第一舵机1，所述手臂连接片26通过手掌关节轴10和手掌24底部的手掌连接片25实现连接，从而使手臂和手掌实现连接，并通过第一舵机1和第一传动杆3使手掌24可绕手掌关节轴旋转运功。

所述第一舵机1安装在舵机安装托盘27上。

所述手臂上安装有手臂外壳28。

所述拇指29的拇指连接机构22上的第一拇指连接点19和第二拇指连接点20分别插入到手掌24的大拇指位置并分别和第一拇指连接轴11和第二拇指连接轴12连接，并使拇指连接机构22可绕该轴作旋转运动。

所述拇指29通过拇指连接点21与手掌的拇指连接机构22相连，而拇指连接机构22可绕其与手掌的连接轴转动；并由第二舵机2、第二传动杆4和第三传动杆5带动拇指29绕拇指连接机构22与手掌的轴线转动。

所述食指30、中指31、无名指32及小指33通过相应的近指节15的接口与相应销钉连接，由此组成以相应销钉为支点，以各自指节传动连接轴16处为作用力作用点的杠杆结构。

所述食指30、中指31、无名指32及小指33的指节传动连接轴16分别经第四传力杆6、第五传力杆7、第六传力杆8及第七传力杆9与第二舵机2连接，第四传力杆6、第五传力杆7、第六传力杆8及第七传力杆9由第二舵机2带动使各自近指节15可绕相应销钉作一定角度转动。

所述食指30、中指31、无名指32及小指33均安装有近指节传动杆13和中指节传动杆14，并通过近指节传动杆13和中指节传动杆14分别带动指节17与远指节18转动，近指节传动杆13的转动则是由以销钉为支点的近指节15的转动而带动。

所述第一舵机和第二舵机通过电源线提供转动所需电源，并通过数据传输线和计算机实现连接从而指挥第一舵机和第二舵机进行相应角度的转动。

    本实用新型的有益效果：

1、本实用新型外形及尺寸与正常成人手基本类似，结构简单，可以完成人手的基本动作；2、使用了较少的舵机实现了较多的关节运动；3、结构紧凑，可使用塑料、木板等轻型材料加工，不仅节省了机器手的制作成本还大大降低了机器手的重量。

附图说明

    图1为本实用新型整体结构正面示意图。

     图2为本实用新型整体结构背面示意图。

     图3为本实用新型手掌结构以及其与拇指连接结构正面示意图。