CN112809731B - 仿真机械手的掌指关节 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种仿真机械手的掌指关节，包括手指支撑座、指根部、转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、支撑轴、万向联轴器和电机，所述手指支撑座转动设置在掌块上，其底部设有开口，所述支撑轴竖向设置在所述手指支撑座的顶部，所述电机安装在所述掌块上，其输出轴从所述开口处伸入所述手指支撑座内，所述万向联轴器安装在所述电机的输出轴上，其输出端套在所述支撑轴的底端，所述第一锥齿轮固定套接在所述万向联轴器的输出端，所述转轴横向转动设置在所述手指支撑座内，其一端伸出所述手指支撑座，所述第二锥齿轮固定套在所述转轴上并与所述第一锥齿轮啮合，所述指根部固定在所述转轴上。本发明安装方便，灵活性高，动作精度高。

Description

仿真机械手的掌指关节

技术领域

本发明涉及仿真机械手技术领域，具体涉及一种仿真机械手的掌指关节。

背景技术

仿真机械手的掌指关节是手掌和手指的连接部分，可作屈、伸、收、展动作。现有的仿真机械手的掌指关节大多数将驱动指根部的驱动部件安装在手指支撑座内，再由手指支撑座外的另一驱动装置来带动手指支撑座动作。这种仿真机械手的掌指关节虽然在一定程度上能实现其功能，但其缺点是：手指支撑座内部空间小，驱动部件安装不方便，且手指支撑座转动容易受限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种仿真机械手的掌指关节。

本发明的技术方案如下：

一种仿真机械手的掌指关节，包括手指支撑座、指根部、转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、支撑轴、万向联轴器和电机，所述手指支撑座转动设置在掌块上，其底部设有开口，所述支撑轴竖向设置在所述手指支撑座的顶部，所述电机安装在所述掌块上，其输出轴从所述开口处伸入所述手指支撑座内，所述万向联轴器安装在所述电机的输出轴上，其输出端套在所述支撑轴的底端，所述第一锥齿轮固定套接在所述万向联轴器的输出端，所述转轴横向转动设置在所述手指支撑座内，其一端伸出所述手指支撑座，所述第二锥齿轮固定套在所述转轴上并与所述第一锥齿轮啮合，所述指根部固定在所述转轴上。

优选的是，所述仿真机械手的掌指关节还包括调节螺杆，所述调节螺杆贯穿所述手指支撑座的顶部并与所述手指支撑座螺纹连接，其底部压在所述第一锥齿轮的顶部。

优选的是，所述手指支撑座的顶部向下开有螺纹通孔，所述调节螺杆置于所述螺纹通孔内并与所述螺纹通孔螺纹连接，其底部沿所述调节螺杆的轴向方向开有套孔，所述支撑轴的顶部伸入所述套孔内，其底部压在所述万向联轴的输出端的轴孔内。

优选的是，所述仿真机械手的掌指关节还包括连接套，所述连接套的底部向下延伸有两个侧板，其中一个所述侧板固定在所述转轴的外端并位于所述手指支撑座的一侧，另一个所述侧板通过转块转动设置在所述手指支撑座的另一侧，所述指根部固定在所述连接套上。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明将手指支撑座转动设置在掌块上，电机通过万向联轴器驱动一对啮合锥齿轮，使指根部能绕手指支撑座转动，利用电机配合啮合锥齿轮的形成来驱动指根部转动，能精准地实现仿真机械手的手指关节的弯曲和伸直动作，提高手指关节的精密性；采用电机加啮合锥齿轮来带动转轴，将电机的转动变向成指根部的摆动，结构简单紧凑，方便在仿真机械手的空间内安装；另外，利用万向联轴器来进行电机的动力传递，使手指支撑座在掌块上转动时，电机仍能驱动啮合锥齿轮，方便实现手指同时弯曲和横张的动作，提高仿真机械手的灵活度，动作精度高，且避免了将电机安装在手指支撑座上带来的手指支撑座转动受限和安装不方便等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的仿真机械手的掌指关节的整体结构示意图；

图2为本发明的仿真机械手的掌指关节的结构分解图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的仿真机械手的掌指关节包括手指支撑座1、指根部2、转轴3、第一锥齿轮4、第二锥齿轮5、支撑轴6、万向联轴器7和电机8，所述手指支撑座1可以通过一个转轴转动设置在掌块9上，其底部设有开口，所述支撑轴6竖向设置在所述手指支撑座1的顶部，所述电机8安装在所述掌块9上，其输出轴从所述开口处伸入所述手指支撑座1内，所述万向联轴器7安装在所述电机8的输出轴上，其输出端套在所述支撑轴6的底端，所述第一锥齿轮4固定套接在所述万向联轴器7的输出端，所述转轴3横向转动设置在所述手指支撑座1内，其一端伸出所述手指支撑座1，所述第二锥齿轮5固定套在所述转轴3上并与所述第一锥齿轮啮4合，所述指根部2固定在所述转轴3上。电机8转动，通过万向联轴器7带动第一锥齿轮4转动，由于万向联轴器7的输出端套在支撑轴6的底端，所以第一锥齿轮4转动的轴心不变，由于第二锥齿轮5与第一锥齿轮4啮合的，第一锥齿轮4带动第二锥齿轮5转动，第二锥齿轮5带动转轴3转动，使固定在转轴3上的指根部2绕手指支撑座1摆动，做出手指的屈、伸动作。当手指支撑座1在掌块9上转动实现手指的收、展动作时，电机8与手指支撑座1发生错位偏移，万向联轴器7随之改变角度，使电机8的动力依旧可以传递给第一锥齿4轮来实现指根部2的摆动，使手指在收、展的同时还能屈、伸。本实施例的仿真机械手的掌指关节利用电机配合啮合锥齿轮的形成来驱动指根部转动，能精准地实现仿真机械手的手指关节的弯曲和伸直动作，提高手指关节的精密性；采用电机加啮合锥齿轮来带动转轴，将电机的转动变向成指根部的摆动，结构简单紧凑，方便在仿真机械手的空间内安装；另外，利用万向联轴器来进行电机的动力传递，使手指支撑座在掌块上转动时，电机仍能驱动啮合锥齿轮，方便实现手指同时弯曲和横张的动作，提高仿真机械手的灵活度，且避免了将电机安装在手指支撑座上带来的手指支撑座转动受限和安装不方便等问题。

在本实施例中，所述仿真机械手的掌指关节还包括调节螺杆10，所述调节螺杆10贯穿所述手指支撑座1的顶部并与所述手指支撑座1螺纹连接，其底部压在所述第一锥齿轮4的顶部，利用调节螺杆10上下移动来调节第一锥齿轮4和第二锥齿轮5啮合的张紧度，防止长久使用后两个锥齿轮由于变松而发生错位。

所述手指支撑座1的顶部向下开有螺纹通孔，所述调节螺杆10置于所述螺纹通孔内并与所述螺纹通孔螺纹连接，其底部沿所述调节螺杆10的轴向方向开有套孔，所述支撑轴6的顶部伸入所述套孔内，其底部压在所述万向联轴7的输出端的轴孔内，调节螺杆10既可用于调节两个啮合锥齿轮，也用于套住支撑轴6。

所述仿真机械手的掌指关节还包括连接套11，所述连接套11的底部向下延伸有两个侧板12，其中一个所述侧板12固定在所述转轴3的外端并位于所述手指支撑座1的一侧，另一个所述侧板12通过转块13转动设置在所述手指支撑座1的另一侧，所述指根部2固定在所述连接套11上，通过连接套11来连接手指支撑座1和指根部2，使指根部2能绕手指支撑座1的上端摆动，模拟手指的屈、伸动作。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种仿真机械手的掌指关节，其特征在于：包括手指支撑座、指根部、转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、支撑轴、万向联轴器和电机，所述手指支撑座转动设置在掌块上，其底部设有开口，所述支撑轴竖向设置在所述手指支撑座的顶部，所述电机安装在所述掌块上，其输出轴从所述开口处伸入所述手指支撑座内，所述万向联轴器安装在所述电机的输出轴上，其输出端套在所述支撑轴的底端，所述第一锥齿轮固定套接在所述万向联轴器的输出端，所述转轴横向转动设置在所述手指支撑座内，其一端伸出所述手指支撑座，所述第二锥齿轮固定套在所述转轴上并与所述第一锥齿轮啮合，所述指根部固定在所述转轴上。

2.根据权利要求1所述的仿真机械手的掌指关节，其特征在于：所述仿真机械手的掌指关节还包括调节螺杆，所述调节螺杆贯穿所述手指支撑座的顶部并与所述手指支撑座螺纹连接，其底部压在所述第一锥齿轮的顶部。

3.根据权利要求2所述的仿真机械手的掌指关节，其特征在于：所述手指支撑座的顶部向下开有螺纹通孔，所述调节螺杆置于所述螺纹通孔内并与所述螺纹通孔螺纹连接，其底部沿所述调节螺杆的轴向方向开有套孔，所述支撑轴的顶部伸入所述套孔内，其底部压在所述万向联轴的输出端的轴孔内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的仿真机械手的掌指关节，其特征在于：所述仿真机械手的掌指关节还包括连接套，所述连接套的底部向下延伸有两个侧板，其中一个所述侧板固定在所述转轴的外端并位于所述手指支撑座的一侧，另一个所述侧板通过转块转动设置在所述手指支撑座的另一侧，所述指根部固定在所述连接套上。

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