[发明专利]一种基于螺旋传动机构的紧凑型直驱仿人手指

说明书

本发明公开了一种基于螺旋传动机构的紧凑型直驱仿人手指，包括基座以及固接在其下方的直流减速电机，所述直流减速电机驱动螺杆，在所述螺杆上设有与其螺纹连接的滑块，所述滑块安装在所述基座内，二者形成滑动配合，在所述滑块上设有与其铰接的传动连杆，在所述传动连杆的两侧分别设有下指节右连杆和下指节左连杆，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的下端后部与所述传动连杆铰接，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的下端前部与所述基座的上端后部铰接，所述基座的上端前部与下指节连杆的下端铰接，所述下指节连杆设置在所述下指节右连杆和所述下指节左连杆之间。本发明结构紧凑、鲁棒性强、适应性强。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别是一种基于螺旋传动机构的紧凑型直驱仿人手指。

背景技术

近年来，随着机器人技术的不断发展，针对机器人各部分的设计研究也获得了越来越广泛的关注。对于仿人机器人而言，其大部分工作都是通过手部来完成的，诸如抓取、搬运、工具操作等复杂任务，因此如何设计出像人手一样结构紧凑、力量大、鲁棒性强的机械手成为目前机器人相关技术研究的重点之一。相较于机器人的其他部分，机械手需要在有限的空间内集成驱动结构、传感结构及执行结构等多个部件，并执行复杂的运动模式。而目前公知技术的机械手尤其是手指结构具有以下的缺点：

(1)驱动电机数量多，体积较大，传动结构复杂，对手指关节的实时控制难度较大。

(2)以减速器为核心构建的传动结构，在实际使用过程中扭矩和速度不易调整，适应性较差。

(3)制造、使用及维护成本高昂，生命周期内不易更换与维护。

为使直驱手指结构在工程应用领域发挥更多作用，最基本的就是要从机构设计方面去创新突破，探索研制结构紧凑，鲁棒性强、运动速度、扭矩可调节的直驱手指结构。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于螺旋传动机构的紧凑型直驱仿人手指，该仿人手指结构紧凑、鲁棒性强、适应性强。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于螺旋传动机构的紧凑型直驱仿人手指，包括基座以及固接在其下方的直流减速电机，所述直流减速电机驱动螺杆，在所述螺杆上设有与其螺纹连接的滑块，所述滑块安装在所述基座内，二者形成滑动配合，在所述滑块上设有与其铰接的传动连杆，在所述传动连杆的两侧分别设有下指节右连杆和下指节左连杆，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的下端后部与所述传动连杆铰接，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的下端前部与所述基座的上端后部铰接，所述基座的上端前部与下指节连杆的下端铰接，所述下指节连杆设置在所述下指节右连杆和所述下指节左连杆之间。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

在所述下指节右连杆的外侧设有中指节右连杆，在所述下指节左连杆的外侧设有中指节左连杆，所述中指节右连杆和所述中指节左连杆的下端后部与所述下指节连杆的上端连接，所述中指节右连杆和所述中指节左连杆的上端与长型上指节连杆的下端前部铰接，所述长型上指节连杆设置在所述中指节右连杆和所述中指节左连杆之间，所述长型上指节连杆的下端后部与中指节连杆的上端铰接，所述中指节连杆设置在所述中指节右连杆和所述中指节左连杆之间，所述中指节连杆的下端与所述中指节右连杆和所述中指节左连杆的上端前部铰接。

所述下指节连杆的上端与短型上指节连杆的下端后部铰接，所述短型上指节连杆设置在所述下指节右连杆和所述下指节左连杆之间，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的上端后部与所述短型上指节连杆的下端前部铰接，所述下指节右连杆和所述下指节左连杆的上端前部通过前部铰链轴连接。

在连接所述下指节右连杆和所述下指节左连杆下端前部与所述基座上端后部的铰接轴上安装有角度传感器。