指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手的制作方法

本发明涉及机器人，尤其涉及指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手。

背景技术：

1、机器人是当前研究热点之一，机器人的仿生手指是精密复杂的结构，在有限的空间内集成机械部件和电气部件，对手指的抓握力和灵巧性产生一定的影响，因此，提高手指抓握力和灵巧性成为目前技术发展的难点之一。

2、现有的仿生手在手掌的掌壳设置五个电机，五个电机分别与五根手指连接，从而控制五根手指实现抓握动作，手指结构的各个指节之间由绳腱传动连接，手指结构中的各个指节只具有从动自由度，不具备独立动作的条件，灵巧性不够，抓握力不足，无法满足对抓握力的要求。

3、因此，亟需一种指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手，在相邻两个指节之间设置线性电机，利用线性电机驱动相邻两个指节相对转动，从而满足指节独立动作的需求，提高仿生灵巧手指的灵巧性和抓握力。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、指节结构，所述指节结构包括至少两个指节，相邻两个所述指节转动连接，相邻两个所述指节之间设有线性电机，所述线性电机用于驱动相邻两个所述指节相对转动，以使所述指节具备独立转动的自由度，所述线性电机的本体和输出端分别通过铰链转动连接于相邻的两个所述指节，所述线性电机的伸缩方向与相邻两个所述指节之间的旋转中心线不相交。

4、作为一种可选的技术方案，所述指节结构包括至少三个所述指节。

5、作为一种可选的技术方案，相邻两个所述指节之间设有一个所述线性电机；连接于同一个所述指节的两个所述线性电机分别设置于该指节的节间连接点位的内侧和外侧，或者，连接于同一个所述指节的两个所述线性电机均设置于该指节的节间连接点位的内侧或外侧。

6、作为一种可选的技术方案，相邻两个所述指节之间设有一个所述线性电机；连接于同一个所述指节的两个所述线性电机与所述指节的连接位置均位于该指节的节间连接点位的内侧或外侧，或者，连接于同一个所述指节的两个所述线性电机与所述指节的连接位置分别位于该指节的节间连接点位的内侧和外侧。

7、作为一种可选的技术方案，当所述线性电机的伸长长度等于第一预设值时，相邻两个所述指节处于伸直状态；当所述线性电机的伸长长度小于第一预设值时，相邻两个所述指节向一侧弯曲；当所述线性电机的伸长长度大于第一预设值时，相邻两个所述指节向另一侧弯曲。

8、作为一种可选的技术方案，所述线性电机的本体和输出端均位于相邻两个所述指节之间的节间连接点位的内侧或外侧。

9、作为一种可选的技术方案，相邻两个所述指节之间设有两个所述线性电机，两个所述线性电机分别位于相邻两个所述指节之间的节间连接点位的内侧和外侧。

10、作为一种可选的技术方案，所述线性电机的本体和输出端分别位于相邻两个所述指节之间的节间连接点位的内侧和外侧。

11、仿生灵巧手指，所述仿生灵巧手指包括根部结构以及如上所述的指节结构，所述根部结构包括线性驱动件，所述线性驱动件的输出端与所述指节结构的根部传动连接，所述线性驱动件用于驱动所述指节结构旋转。

12、仿生灵巧手，所述仿生灵巧手包括掌心以及若干根如上所述的仿生灵巧手指，所述仿生灵巧手指的所述根部结构和所述指节结构的根部转动安装于所述掌心。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明提供指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手，本发明的指节结构包括至少两个指节，相邻两个指节转动连接，在两个指节之间设置线性电机，利用线性电机驱动相邻两个指节相对转动，能够使指节具备独立转动的自由度，从而满足指节独立动作的需求，仿生灵巧手指采用以上的指节结构，能够提高仿生灵巧手指的灵巧性和抓握力，仿生灵巧手采用以上的仿生灵巧手指，能够能够提高灵巧性和抓握力；线性电机的本体和输出端分别通过铰链转动连接于相邻的两个指节，相邻两个指节之间通过铰链相对转动，在对应的线性电机的驱动下，相邻两个指节实现弯曲动作或者伸直动作，指节利用铰链相互连接，能够使相邻两个指节能够更加灵活地相对转动，连接稳定性更强，避免相邻两个指节脱离；线性电机的伸缩方向与相邻两个指节之间的旋转中心线不相交，线性电机偏置于相邻两个指节之间的旋转中心线的一侧，避免线性电机的伸缩方向与相邻两个指节之间的旋转中心线相交，能够防止出现运动死点。

技术特征：

1.指节结构，其特征在于，所述指节结构（10）包括至少两个指节（1），相邻两个所述指节（1）转动连接，相邻两个所述指节（1）之间设有线性电机（2），所述线性电机（2）用于驱动相邻两个所述指节（1）相对转动，以使所述指节（1）具备独立转动的自由度，所述线性电机（2）的本体和输出端分别通过铰链转动连接于相邻的两个所述指节（1），所述线性电机（2）的伸缩方向与相邻两个所述指节（1）之间的旋转中心线不相交。

2.根据权利要求1所述的指节结构，其特征在于，所述指节结构（10）包括至少三个所述指节（1）。

3.根据权利要求2所述的指节结构，其特征在于，相邻两个所述指节（1）之间设有一个所述线性电机（2）；

4.根据权利要求2所述的指节结构，其特征在于，相邻两个所述指节（1）之间设有一个所述线性电机（2）；

5.根据权利要求1所述的指节结构，其特征在于，当所述线性电机（2）的伸长长度等于第一预设值时，相邻两个所述指节（1）处于伸直状态；

6.根据权利要求1所述的指节结构，其特征在于，所述线性电机（2）的本体和输出端均位于相邻两个所述指节（1）之间的节间连接点位的内侧或外侧。

7.根据权利要求1所述的指节结构，其特征在于，相邻两个所述指节（1）之间设有两个所述线性电机（2），两个所述线性电机（2）分别位于相邻两个所述指节（1）之间的节间连接点位的内侧和外侧。

8.根据权利要求1所述的指节结构，其特征在于，所述线性电机（2）的本体和输出端分别位于相邻两个所述指节（1）之间的节间连接点位的内侧和外侧。

9.仿生灵巧手指，其特征在于，所述仿生灵巧手指包括根部结构以及如权利要求1-8任一项所述的指节结构（10），所述根部结构包括线性驱动件，所述线性驱动件的输出端与所述指节结构（10）的根部传动连接，所述线性驱动件用于驱动所述指节结构（10）旋转。

10.仿生灵巧手，其特征在于，所述仿生灵巧手包括掌心以及若干根如权利要求9所述的仿生灵巧手指，所述仿生灵巧手指的所述根部结构和所述指节结构（10）的根部转动安装于所述掌心。

技术总结本发明属于机器人技术领域，公开指节结构、仿生灵巧手指及仿生灵巧手，所述指节结构包括至少两个指节，相邻两个所述指节转动连接，相邻两个所述指节之间设有线性电机，所述线性电机用于驱动相邻两个所述指节相对转动，以使所述指节具备独立转动的自由度，所述线性电机的本体和输出端分别通过铰链转动连接于相邻的两个所述指节，所述线性电机的伸缩方向与相邻两个所述指节之间的旋转中心线不相交。本发明利用线性电机驱动相邻两个指节相对转动，从而满足指节独立动作的需求，提高仿生灵巧手指的灵巧性和抓握力。技术研发人员：李平,郝仕权,王俊恒受保护的技术使用者：深圳市兆威机电股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5