本申請涉及機器人，尤其涉及一種靈巧手拇指、靈巧手及人形機器人。

背景技術(shù)：

1、隨著智能技術(shù)的發(fā)展，機器人技術(shù)成為當今的研究熱點，機器人手作為機器人的一種末端執(zhí)行器，配合機器人整體，實現(xiàn)各種復(fù)雜的動作，也引起越來越多研究人員的關(guān)注。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的仿人靈巧手，普遍采用均勻分配自由度的設(shè)計原則，在靈巧手構(gòu)型中，采用每個手指1個自由度，而拇指配置2個自由度（總自由度6個）的設(shè)計。雖然成本較低，但犧牲了拇指作為核心操作指的功能特性，人手拇指實際具備3-4個自由度（包括掌骨關(guān)節(jié)的屈曲、外展/內(nèi)收及旋轉(zhuǎn)運動），導(dǎo)致現(xiàn)有方案無法實現(xiàn)精準的抓握和復(fù)雜三維運動。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N靈巧手拇指、靈巧手及人形機器人，能夠?qū)崿F(xiàn)拇指三個自由度的運動，以提高靈巧手抓握的精準度。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用以下技術(shù)方案：

3、一方面，本申請?zhí)峁┮环N靈巧手拇指，包括：

4、安裝座；

5、驅(qū)動機構(gòu)，設(shè)于安裝座上，包括第一驅(qū)動件及第二驅(qū)動件；

6、內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，活動設(shè)于安裝座上；

7、指節(jié)模塊，連接于內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)遠離安裝座的一側(cè)；

8、內(nèi)彎機構(gòu)，設(shè)于指節(jié)模塊中，用于驅(qū)動指節(jié)模塊內(nèi)彎；

9、第一驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，以使與內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)連接的指節(jié)模塊進行側(cè)擺及內(nèi)翻的耦合運動；第二驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，以使指節(jié)模塊進行內(nèi)翻運動。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)包括：

11、側(cè)擺輪，轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝座上，且與第一驅(qū)動件傳動連接；

12、側(cè)擺座，連接于側(cè)擺輪上，以在第一驅(qū)動件的驅(qū)動下進行側(cè)擺；

13、內(nèi)翻齒輪組，轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝座上，且與第二驅(qū)動件傳動連接；

14、內(nèi)翻從動輪，轉(zhuǎn)動設(shè)于側(cè)擺座上，且與內(nèi)翻齒輪組傳動連接；

15、內(nèi)翻座，連接于內(nèi)翻從動輪上，指節(jié)模塊轉(zhuǎn)動連接于內(nèi)翻座上；

16、第二驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻齒輪組轉(zhuǎn)動，以帶動內(nèi)翻從動輪轉(zhuǎn)動，使內(nèi)翻座進行內(nèi)翻。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，內(nèi)翻齒輪組包括：

18、內(nèi)翻輪，轉(zhuǎn)動設(shè)于安裝座上，且與第二驅(qū)動件傳動連接；

19、內(nèi)翻主動輪，連接于內(nèi)翻輪上，且與內(nèi)翻從動輪嚙合；

20、第二驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻輪轉(zhuǎn)動，以帶動內(nèi)翻主動輪轉(zhuǎn)動，從而使與內(nèi)翻主動輪嚙合的內(nèi)翻從動輪轉(zhuǎn)動，進而對內(nèi)翻座進行內(nèi)翻。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，側(cè)擺輪為蝸輪，第一驅(qū)動件的驅(qū)動端設(shè)有與蝸輪嚙合的第一蝸桿；和/或

22、內(nèi)翻輪為蝸輪，第二驅(qū)動件的驅(qū)動端設(shè)有與蝸輪嚙合的第二蝸桿。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，靈巧手拇指還包括角度檢測機構(gòu)，角度檢測機構(gòu)包括側(cè)擺檢測組件及內(nèi)翻檢測組件，側(cè)擺檢測組件用于檢測側(cè)擺輪的轉(zhuǎn)動角度，內(nèi)翻檢測組件用于檢測內(nèi)翻從動輪的轉(zhuǎn)動角度。

24、在一種可能的實現(xiàn)方式中，側(cè)擺檢測組件包括第一探頭、第二探頭、第一檢測塊及第二檢測塊，第一探頭及第二探頭設(shè)于側(cè)擺座上，第一檢測塊及第二檢測塊設(shè)于安裝座上，且繞側(cè)擺輪的周向排布；和/或

25、內(nèi)翻檢測組件包括第三探頭及檢測槽，第三探頭設(shè)于側(cè)擺座上，檢測槽設(shè)于內(nèi)翻從動輪上。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，指節(jié)模塊包括中指節(jié)及指尖，中指節(jié)轉(zhuǎn)動設(shè)于內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)遠離安裝座的一側(cè)，指尖轉(zhuǎn)動設(shè)于中指節(jié)上。

27、在一種可能的實現(xiàn)方式中，內(nèi)彎機構(gòu)包括：

28、第三驅(qū)動件，設(shè)于中指節(jié)中；

29、內(nèi)彎輪，連接于指尖，且與第三驅(qū)動件傳動連接；

30、內(nèi)彎連桿，一端連接內(nèi)彎輪，另一端連接內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)遠離安裝座的一側(cè)；

31、第三驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)彎輪轉(zhuǎn)動，以帶動指尖轉(zhuǎn)動，并通過內(nèi)彎連桿使中指節(jié)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)指節(jié)模塊的內(nèi)彎。

32、另一方面，本申請?zhí)峁┮环N靈巧手，包括上述的靈巧手拇指。

33、再一方面，本申請?zhí)峁┮环N人形機器人，包括上述的靈巧手。

34、本申請?zhí)峁┑撵`巧手拇指、靈巧手及人形機器人。安裝座作為整個拇指結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，提供了穩(wěn)定的支撐，通過將第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件安裝在安裝座上，用于提供動力以實現(xiàn)拇指的運動，內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)活動安裝在安裝座上，負責拇指的側(cè)擺和內(nèi)翻運動。指節(jié)模塊連接在內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)的遠端，模擬人類拇指的指節(jié)部分，以實現(xiàn)精細抓握動作，內(nèi)彎機構(gòu)設(shè)置在指節(jié)模塊中，專門用于驅(qū)動指節(jié)模塊的內(nèi)彎動作，使得拇指能夠更好地適應(yīng)不同形狀和大小的物體。通過第一驅(qū)動件驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，實現(xiàn)指節(jié)模塊的側(cè)擺和內(nèi)翻的耦合運動。通過第二驅(qū)動件驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，實現(xiàn)指節(jié)模塊的獨立內(nèi)翻運動，這一功能使得拇指能夠單獨進行內(nèi)翻動作，同時，通過與第一驅(qū)動件的解耦傳動，實現(xiàn)拇指的側(cè)擺機動作，提高操作的靈活性，允許拇指在復(fù)雜的三維空間中進行靈活調(diào)整。通過上述結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計，靈巧手拇指能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)翻、側(cè)擺、彎曲三個自由度的運動，不僅提高了靈巧手的抓握精準度，還增強了其在復(fù)雜任務(wù)中的適應(yīng)能力，使得靈巧手能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的三維運動。

技術(shù)特征：

1.一種靈巧手拇指，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)（30）包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述內(nèi)翻齒輪組（33）包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述側(cè)擺輪（31）為蝸輪，所述第一驅(qū)動件（21）的驅(qū)動端設(shè)有與所述蝸輪嚙合的第一蝸桿（211）；和/或

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述靈巧手拇指（100）還包括角度檢測機構(gòu)（60），所述角度檢測機構(gòu)（60）包括側(cè)擺檢測組件（61）及內(nèi)翻檢測組件（62），所述側(cè)擺檢測組件（61）用于檢測所述側(cè)擺輪（31）的轉(zhuǎn)動角度，所述內(nèi)翻檢測組件（62）用于檢測所述內(nèi)翻從動輪（34）的轉(zhuǎn)動角度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述側(cè)擺檢測組件（61）包括第一探頭（611）、第二探頭（612）、第一檢測塊（613）及第二檢測塊（614），所述第一探頭（611）及所述第二探頭（612）設(shè)于所述側(cè)擺座（32）上，所述第一檢測塊（613）及所述第二檢測塊（614）設(shè)于所述安裝座（10）上，且繞所述側(cè)擺輪（31）的周向排布；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述指節(jié)模塊（40）包括中指節(jié)（41）及指尖（42），所述中指節(jié)（41）轉(zhuǎn)動設(shè)于所述內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)（30）遠離所述安裝座（10）的一側(cè)，所述指尖（42）轉(zhuǎn)動設(shè)于所述中指節(jié)（41）上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靈巧手拇指，其特征在于，所述內(nèi)彎機構(gòu)（50）包括：

9.一種靈巧手，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的靈巧手拇指（100）。

10.一種人形機器人，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的靈巧手。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種靈巧手拇指、靈巧手及人形機器人，靈巧手拇指包括安裝座；驅(qū)動機構(gòu)，設(shè)于安裝座上，包括第一驅(qū)動件及第二驅(qū)動件；內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，活動設(shè)于安裝座上；指節(jié)模塊，連接于內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)遠離安裝座的一側(cè)；內(nèi)彎機構(gòu)，設(shè)于指節(jié)模塊中，用于驅(qū)動指節(jié)模塊內(nèi)彎；第一驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，以使與內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)連接的指節(jié)模塊進行側(cè)擺及內(nèi)翻的耦合運動；第二驅(qū)動件用于驅(qū)動內(nèi)翻側(cè)擺機構(gòu)，以使指節(jié)模塊進行內(nèi)翻運動。通過第二驅(qū)動件與第一驅(qū)動件的解耦傳動，實現(xiàn)拇指的側(cè)擺機動作，允許拇指在復(fù)雜的三維空間中進行靈活調(diào)整。靈巧手拇指能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)翻、側(cè)擺、彎曲三個自由度的運動，提高了靈巧手的抓握精準度。

技術(shù)研發(fā)人員：王正,劉宇飛,江磊,高客,杜勁達
受保護的技術(shù)使用者：人形機器人（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15