帶輪式表面縱滑機器人手指裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機器人手技術領域，特別涉及一種帶輪式表面縱滑機器人手指裝置的結(jié)構設計。
【背景技術】
[0002]機器人是幫助人類完成各種費力工作的有益裝置，已經(jīng)有大量的工業(yè)機器人被開發(fā)出來，幾十年來，工業(yè)機器人被應用于食品、航空航天、石油開采、汽車制造、海洋探索、深空開發(fā)等眾多行業(yè)領域。
[0003]機器人手是機器人與環(huán)境接觸的重要裝置，是機器人實現(xiàn)抓取物體、操作物體兩大功能的終端部件，一般以模仿人手與否來分類，可以分為非擬人機器人手和擬人機器人手。前者不一定有手指，可分為主動吸盤式手爪、被動吸盤式手爪、永磁式手爪、電磁式手爪等，后者帶有手指，也稱為多指機器人手。
[0004]傳統(tǒng)的擬人機器人手包括手掌和多個手指，每個手指具有多個指段，各指段通過多個關節(jié)串聯(lián)起來，采用驅(qū)動器(如電機、液壓缸或氣缸)驅(qū)動關節(jié)轉(zhuǎn)動，多個指段包絡物體實現(xiàn)握持方式的抓取，或者多個指段轉(zhuǎn)動后實現(xiàn)末端指段以捏持方式抓取物體。
[0005]常見物體一般位于一個平面上，當物體某個尺寸相對其他尺寸較小時，該物體為一種扁平狀物體，例如橡皮、硬幣和紙張等。傳統(tǒng)的機器人手，包括非擬人的機器人手和擬人的機器人手，均不便于從平面上拾取扁平狀物體。
[0006]傳統(tǒng)的打印機具有從固定平面堆疊的紙張上拾取單張紙的功能一一即具有拾取特定扁平物體的功能，但是無法做到拾取其他物體，例如這種技術難以拾取桌面上的橡皮、膠板、硬幣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了克服已有技術的不足之處，提出一種帶輪式表面縱滑機器人手指裝置，該裝置特別適合從平面上拾取物體，具有可以運動的手指表面，適合對所抓取物體進行手內(nèi)的操作;該裝置結(jié)構簡單，控制容易，適合安裝在機器人手上使用。
[0008]本發(fā)明采用如下技術方案:
[0009]本發(fā)明提供的一種帶輪式表面縱滑機器人手指裝置，包括基座、N個指段、N個關節(jié)軸、至少一個關節(jié)傳動機構和至少一個關節(jié)驅(qū)動器;所述第一個指段通過第一個關節(jié)軸與基座相連，所述第i個指段通過第i+Ι個關節(jié)軸與第i+Ι個指段相連;所述關節(jié)驅(qū)動器設置在基座或者某個指段中，所述關節(jié)驅(qū)動器的輸出軸與關節(jié)傳動機構的輸入軸相連，所述關節(jié)傳動機構的輸出軸與一個或多個關節(jié)軸相連;所述各關節(jié)軸的中心線相互平行;其特征在于:該帶輪式表面縱滑機器人手指裝置，還包括至少一個縱滑組件，所述縱滑組件包括支承件、輔助傳動機構、縱滑驅(qū)動器、帶輪傳動機構和皮膚層;所述縱滑組件安裝在任意一個指段上，所述縱滑組件的支承件固定安裝在所對應指段上;所述帶輪傳動機構包括第一帶輪、第二帶輪、傳動帶、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸;所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸分別套設在支承件上，所述第一轉(zhuǎn)軸的中心線與第二轉(zhuǎn)軸的中心線相互平行;所述第一轉(zhuǎn)軸的中心線與關節(jié)軸的中心線相互平行;所述第一帶輪套固在第一轉(zhuǎn)軸上，所述第二帶輪套固在第二轉(zhuǎn)軸上，所述傳動帶連接第一帶輪與第二帶輪，所述第一帶輪、第二帶輪和傳動帶構成帶輪傳動關系;所述縱滑驅(qū)動器與支承件固接，所述縱滑驅(qū)動器的輸出軸與輔助傳動機構的輸入端相連，所述輔助傳動機構的輸出端與第一轉(zhuǎn)軸相連;所述皮膚層與傳動帶固接，所述皮膚層位于對應指段的表面，其中，N為大于I的自然數(shù)，i = l，2，-SN-1。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和突出性效果:
[0011]該裝置利用驅(qū)動器、帶輪傳動機構、皮膚層和多關節(jié)手指綜合實現(xiàn)了皮膚縱滑功能一一機器人手指表面可沿手指縱向滑動或轉(zhuǎn)動的特殊功能;該裝置在抓取物體時具有可以運動的手指表面，適合對所抓取物體進行手內(nèi)的操作;該裝置利用傳動帶的旋轉(zhuǎn)可以對與末端指段接觸的物體產(chǎn)生向手指根部方向或反向移動的摩擦力，物體會向手指根部方向或反向移動，達到手內(nèi)操作物體的目的；該裝置配合其他手指，便于從桌面上拾取物體，特別適合從桌面上拾取扁平物體如橡皮、硬幣、紙張和布帛等;該裝置結(jié)構簡單，控制容易，適合安裝在機器人手上使用。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明提供的帶輪式表面縱滑機器人手指裝置的實施例的左剖圖。
[0013]圖2是圖1所示實施例的立體圖(不含基座右板，第一指段右板，第二指段右板和皮膚層)。
[0014]圖3是圖1所示實施例的立體圖。
[00?5]圖4是圖1所示實施例的正面外觀圖。
[0016]圖5是圖1所示實施例的左側(cè)外觀圖。
[0017]圖6是圖1所示實施例的爆炸圖。
[0018]圖7和圖8是圖1所示實施例進行手內(nèi)操作的過程示意。
[0019]圖9至圖11是圖1所示實施例抓取柔性扁平物體的過程示意。
[0020]在圖1至圖11中:
[0021]1-基座，11-關節(jié)驅(qū)動器， 12-關節(jié)傳動機構，
[0022]2-第一指段， 3-第二指段，4-第一關節(jié)軸，5-第二關節(jié)軸，
[0023]61-縱滑驅(qū)動器，62-輔助傳動機構，71-第一帶輪，72-第二帶輪，
[0024]73-傳動帶，74-皮膚層，81-第一轉(zhuǎn)軸，82-第二轉(zhuǎn)軸，
[0025]91-鑰匙，92-鎖柜，93-柔性扁平物體(如紙張，布條)，
[0026]94-桌面，95-手掌基座。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及實施例進一步詳細說明本發(fā)明的具體結(jié)構、工作原理及工作過程。
[0028]本發(fā)明提供的一種帶輪式表面縱滑機器人手指裝置，包括基座、N個指段、N個關節(jié)軸、至少一個關節(jié)傳動機構和至少一個關節(jié)驅(qū)動器;所述第一個指段通過第一個關節(jié)軸與基座相連，所述第i個指段通過第i+Ι個關節(jié)軸與第i+Ι個指段相連;所述關節(jié)驅(qū)動器設置在基座或者某個指段中，所述關節(jié)驅(qū)動器的輸出軸與關節(jié)傳動機構的輸入軸相連，所述關節(jié)傳動機構的輸出軸與一個或多個關節(jié)軸相連;所述各關節(jié)軸的中心線相互平行;其特征在于:該帶輪式表面縱滑機器人手指裝置，還包括至少一個縱滑組件，所述縱滑組件包括支承件、輔助傳動機構、縱滑驅(qū)動器、帶輪傳動機構和皮膚層;所述縱滑組件安裝在任意一個指段上，所述縱滑組件的支承件固定安裝在所對應指段上;所述帶輪傳動機構包括第一帶輪、第二帶輪、傳動帶、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸;所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸分別套設在支承件上，所述第一轉(zhuǎn)軸的中心線與第二轉(zhuǎn)軸的中心線相互平行;所述第一轉(zhuǎn)軸的中心線與關節(jié)軸的中心線相互平行;所述第一帶輪套固在第一轉(zhuǎn)軸上，所述第二帶輪套固在第二轉(zhuǎn)軸上，所述傳動帶連接第一帶輪與第二帶輪，所述第一帶輪、第二帶輪和傳動帶構成帶輪傳動關系;所述縱滑驅(qū)動器與支承件固接，所述縱滑驅(qū)動器的輸出軸與輔助傳動機構的輸入端相連，所述輔助傳動機構的輸出端與第一轉(zhuǎn)軸相連;所述皮膚層與傳動帶固接，所述皮膚層位于對應指段的表面，其中，N為大于I的自然