[实用新型]一种仿生机械手臂及机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及人工智能领域，具体而言，涉及一种仿生机械手臂及机器人。

背景技术

机器人技术飞速发展，机械手是机器人与外界进行交互的主要手段之一。与人类的手具有同等通用性和灵活性的仿生机械手具有极大的市场需求，其既可以用于机器人，还可以作为假肢应用于医疗市场。

目前，机械手既包括针对具体问题的专用机械手，也有仿生机械手。现有的仿生机械手的传动结构具有往返控制不精确、灵活性低的缺点，同时驱动机构设置不合理，导致手掌和手指沉重、结构庞杂，仿生度不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种仿生机械手臂及机器人，旨在解决现有技术中仿生机械手臂存在的上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种仿生机械手臂，包括手掌组件，手掌组件包括中指组件，中指组件与手掌组件固定相连；中指组件包括第一中指连杆、第一中指节、第二中指节和第三中指节，第一中指节一端与手掌组件固定相连，第一中指节、第二中指节和第三中指节依次铰接；第一中指连杆一端固定连接于第一中指节，第一中指连杆另一端固定连接于第三中指节。

在本实用新型的较佳的实施例中，中指组件还包括第四中指节、第二中指连杆、第一中指滑动件和第二中指滑动件，第四中指节与第三中指节远离第二中指节的一端铰接；

第三中指节上设有第一中指滑槽和第二中指滑槽，第一中指滑动件可滑动地置于第一中指滑槽中，第一中指滑动件连接第二中指连杆和第二中指节；

第二中指滑动件可滑动地置于第二中指滑槽中，第二中指滑动件连接第二中指连杆和第四中指节。

在本实用新型的较佳的实施例中，第一中指滑槽为弧形结构，第一中指滑槽环设于第二中指节和第三中指节的铰接点。

在本实用新型的较佳的实施例中，仿生机械手臂还包括中指驱动件和中指软轴，中指驱动件通过中指软轴与第二中指节相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，仿生机械手臂上设有多个软轴套管，中指软轴穿过软轴套管与第二中指节相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，手掌组件还包括掌心组件，掌心组件上设有中指连接部，中指连接部为盲孔结构，第一中指节远离第二中指节的一端与中指连接部配合相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，掌心组件包括掌心板和掌背板，掌心板和掌背板围成掌心腔，中指驱动件和中指组件分设于掌心腔的两侧，中指软轴穿过掌心腔与第二中指节相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，仿生机械手臂还包括前臂组件和掌心驱动件，前臂组件与手掌组件铰接，掌心驱动件和中指驱动件设于前臂组件，掌心驱动件的输出端通过连杆与掌心驱动件相连。

在本实用新型的较佳的实施例中，前臂组件包括前臂框架和肘关节组件，手掌组件与前臂框架一端相连，肘关节组件与前臂框架另一端转动相连，肘关节组件与前臂框架间的转动方向平行于前臂框架的延伸方向；掌心驱动件和中指驱动件设于前臂框架，前臂框架上还设有前臂驱动件，前臂驱动件的输出轴与肘关节组件相连。

一种机器人，包括躯干和上述的仿生机械手臂，仿生机械手臂和躯干相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的仿生机械手臂，使用时，采用纯机械结构实现手指上各指节之间的联动，可以十分逼真地模拟人手的握拳、张开和弯曲手指等动作，且动作响应快，灵活度高；驱动结构设置在手臂上，避免了手指和手掌部分过于沉重，具有很高的仿生度。既能应用于仿真机器人，又能应用于医疗领域作为病人的假肢。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的仿生机械手臂在第一视角下的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式提供的仿生机械手臂在第二视角下的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式提供的仿生机械手臂在第三视角下的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式提供的前臂组件在第一视角下的结构示意图；

图5是本实用新型实施方式提供的前臂组件在第二视角下的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式提供的仿生机械手臂在第四视角下的结构示意图；

图7是图6中VII部的局部放大图；