本發(fā)明涉及機器人，特別是涉及一種機器人五指靈巧手。

背景技術：

1、靈巧手作為機器人操作和執(zhí)行動作的末端工具，是機器人與環(huán)境互動的關鍵部件，其性能直接影響機器人的整體工作效率和適用性。為了提升機器人的柔性與易用性，靈巧手的設計在近年來成為了機器人技術中的研究熱點。尤其是隨著多任務處理需求的增加，如何設計出更具適應性和靈活性的靈巧手成為了研究的重要方向。

2、目前，傳統(tǒng)的機器人手多采用固定手掌結構，通過放置舵機或直線驅動器等方式實現(xiàn)靈巧手的抓取功能。然而，這類手掌設計的局限性在于其僅充當支撐和驅動器的承載部件，手掌本身缺乏獨立的功能性，導致靈巧手的適應性和通用性較差。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種機器人五指靈巧手，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，提高靈活性、增強機器人在多樣化任務中的應用能力。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種機器人五指靈巧手，包括手腕組件、指連接組件及手指組件；所述手腕組件上端固設有底座，所述底座上固設有光軸；所述指連接組件包括固設在所述底座上的擺動驅動器和依次穿設在所述光軸上的大拇指連接架、食指連接架、中指連接架、無名指連接架及小指連接架；所述中指連接架與所述光軸保持相對位置固定，且剩余各連接架均能繞所述光軸的軸線轉動；每相鄰兩個連接架之間均設有彈性元件，所述彈性元件用于使這兩個連接架繞所述光軸的軸線呈相互遠離的姿態(tài)；所述擺動驅動器通過拉線繩組與各連接架連接，且所述擺動驅動器能夠收緊所述拉線繩組，以使除所述中指連接架外的其他各連接架呈收攏狀態(tài)，在收攏狀態(tài)下，各連接架在所述光軸的軸線方向能夠重疊；所述手指組件包括多節(jié)結構的大拇指本體、食指本體、中指本體、無名指本體及小指本體；各指本體分別通過一個連接座設置在對應的連接架上；且各指本體均通過第一扭簧繞對應軸線轉動設置在對應的所述連接座上，各指本體的指腹一側均能夠繞對應軸線自行轉動以貼合在被抓物上，且釋放后各所述第一扭簧能夠使各自繞對應軸線恢復初始指本體伸直狀態(tài)；所述大拇指本體、所述食指本體、所述中指本體、所述無名指本體及所述小指本體均能夠彎曲以抓取被抓物。

4、優(yōu)選的，所述拉線繩組包括第一拉線和第二拉線；所述大拇指連接架、所述食指連接架、所述無名指連接架及所述小指連接架上均設置有一個穿線孔，且所述中指連接架上設置有兩個穿線孔；所述擺動驅動器的輸出轉軸上固定設置有第一線盤，所述第一拉線和所述第二拉線的一端均以相同的纏繞方向纏繞在所述第一線盤上；所述第一拉線的另一端依次穿過所述中指連接架的一個所述穿線孔、所述無名指連接架的所述穿線孔及所述小指連接架的所述穿線孔并打結；所述第二拉線的另一端依次穿過所述中指連接架的另一個所述穿線孔、所述食指連接架的所述穿線孔及所述大拇指連接架的所述穿線孔并打結。

5、優(yōu)選的，所述彈性元件為第二扭簧；位于所述中指連接架與所述無名指連接架之間的所述第二扭簧穿設在該位置的所述光軸上，該所述第二扭簧的一端扭臂固定在所述中指連接架上，且該所述第二扭簧的另一端扭臂固定在所述無名指連接架上；位于所述無名指連接架與所述小指連接架之間的所述第二扭簧穿設在該位置的所述光軸上，該所述第二扭簧的一端扭臂固定在所述無名指連接架上，且該所述第二扭簧的另一端扭臂固定在所述小指連接架上；位于所述中指連接架與所述食指連接架之間的所述第二扭簧穿設在該位置的所述光軸上，該所述第二扭簧的一端扭臂固定在所述中指連接架上，且該所述第二扭簧的另一端扭臂固定在所述食指連接架上；位于所述食指連接架與所述大拇指連接架之間的所述第二扭簧穿設在該位置的所述光軸上，該所述第二扭簧的一端扭臂固定在所述食指連接架上，且該所述第二扭簧的另一端扭臂固定在所述大拇指連接架上；在自然狀態(tài)下，各所述第二扭簧使所述大拇指連接架、所述食指連接架、所述中指連接架、所述無名指連接架及所述小指連接架的整體呈展開狀態(tài)。

6、優(yōu)選的，在所述大拇指連接架、所述食指連接架、所述中指連接架、所述無名指連接架及所述小指連接架中，每相鄰兩個連接架之間均設置有限位器；所述限位器用于限制相鄰兩個連接架中一個連接架相對于另一個連接架繞所述光軸的軸線的轉動范圍。

7、優(yōu)選的，所述大拇指本體為三節(jié)結構；所述食指本體、所述中指本體、所述無名指本體及所述小指本體均為兩節(jié)結構；相鄰兩個節(jié)之間均通過轉軸轉動連接；且所述大拇指本體、所述食指本體、所述中指本體、所述無名指本體及所述小指本體的下端均具有基座，各所述基座分別繞對應軸線轉動設置在對應的所述連接座上；在自然狀態(tài)下，各指本體整體均呈伸直狀態(tài)；所述大拇指連接架、所述食指連接架、所述中指連接架、所述無名指連接架及所述小指連接架上均固定設置有一個舵機，所述舵機的輸出轉軸上固定設置有第二線盤，所述第二線盤通過拉動線與對應的指本體連接，且所述第二線盤能夠通過收緊所述拉動線使對應的指本體呈向掌心彎曲的狀態(tài)。

8、優(yōu)選的，所述大拇指連接架包括大拇指擺動板和大拇指連接安裝座，所述大拇指連接安裝座固定設置在所述大拇指擺動板上；所述食指連接架包括食指擺動板和食指連接安裝座，所述食指連接安裝座固定設置在所述食指擺動板上；所述中指連接架包括中指擺動板和中指連接安裝座，所述中指連接安裝座固定設置在所述中指擺動板上；所述無名指連接架包括無名指擺動板和無名指連接安裝座，所述無名指連接安裝座固定設置在所述無名指擺動板上；所述小指連接架包括小指擺動板和小指連接安裝座，所述小指連接安裝座固定設置在所述小指擺動板上；所述大拇指擺動板、所述食指擺動板、所述中指擺動板、所述無名指擺動板及所述小指擺動板依次穿設在所述光軸上；且所述中指擺動板與所述底座固定連接；所述大拇指連接安裝座、所述食指連接安裝座、所述中指連接安裝座、所述無名指連接安裝座及所述小指連接安裝座上均設置有所述連接座；且所述食指連接安裝座、所述中指連接安裝座、所述無名指連接安裝座及所述小指連接安裝座對應人體手掌的指根位置。

9、優(yōu)選的，所述食指本體包括食指遠指節(jié)、食指近指節(jié)及所述基座；所述食指近指節(jié)的一端設置有第一轉動槽，所述食指遠指節(jié)通過第一轉軸轉動設置在所述第一轉動槽內；所述食指近指節(jié)的另一端設置有第二轉動槽，所述基座通過第二轉軸轉動設置在所述第二轉動槽內，且所述基座繞一旋轉軸線與所述連接座轉動連接，所述第一扭簧與所述旋轉軸線同軸，且所述第一扭簧的一端與所述基座固定連接，且所述第一扭簧的另一端與所述連接座固定連接；所述第一轉軸與所述第二轉軸的軸線平行，且所述旋轉軸線與所述第二轉軸的軸線垂直；所述食指遠指節(jié)內設置有第一拉桿；所述食指近指節(jié)內靠近所述第一轉軸的一端設置有兩個平行且間隔的第二拉桿，所述食指近指節(jié)內靠近所述第二轉軸的一端設置有兩個平行且間隔的第三拉桿；對應的所述連接座上設置有第四拉桿；所述第一拉桿、各所述第二拉桿、各所述第三拉桿的軸線均與所述第一轉軸的軸線平行，且自然狀態(tài)下，所述第四拉桿的軸線能夠與所述第二轉軸的軸線平行；所述第一拉桿和一個所述第二拉桿上連接有一個第一拉簧，所述第一拉簧位于所述第一轉軸遠離手心的一側；一個所述第三拉桿和所述第四拉桿上連接有一個第二拉簧；所述第二拉簧位于所述第二轉軸遠離手心的一側；所述拉動線的一端固定在所述第一拉桿上，另一端依次從所述第一轉軸靠近手心的一側繞過、經兩個所述第二拉桿之間的間隙，然后經兩個所述第三拉桿之間的間隙，再經所述第二轉軸靠近手心的一側繞過后纏繞在對應的所述舵機的所述第二線盤上。

10、優(yōu)選的，所述第二線盤位于所述食指連接架靠近手心的一側，且所述食指連接架靠近手心的一側上還固定設置有導線支架，所述導線支架具有導線孔，來自所述第二轉軸的所述拉動線穿過所述導線孔纏繞在所述第二線盤上。

11、優(yōu)選的，所述手腕組件包括手腕座和所述底座，所述底座固定設置在所述手腕座上；且所述手腕座上對應所述大拇指連接架的位置設置有避讓槽。

12、優(yōu)選的，所述限位器包括第一限位板、第二限位板及第三限位板；所述第二限位板用于固定在一個連接架上，該連接架繞所述光軸的軸線轉動弧形路徑的兩端設置有所述第一限位板和所述第三限位板，所述第一限位板和所述第三限位板均固定設置在另一個連接架上。

13、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術取得了以下技術效果：

14、本發(fā)明提供的機器人五指靈巧手，通過由穿設在光軸上的大拇指連接架、食指連接架、中指連接架、無名指連接架及小指連接架的設置，其形成手掌的各部分圍繞同一軸實現(xiàn)緊靠，并配合各彈性元件使各部分復原至展開狀態(tài)，在展開時間接為手指組件提供側擺功能，同時增大靈巧手工作空間，對大拇指和其他指的指根增加自由度和靈活性，可實現(xiàn)更復雜的抓取控制，應對復雜且多變的應用場景；擺動驅動器通過拉線繩組與各連接架相連，只需一個擺動驅動器就能實現(xiàn)對多個手指連接架的驅動，簡化了驅動系統(tǒng)的結構，由于只有一個驅動，手掌具有欠驅特性；每個手指本體通過第一扭簧繞對應軸線轉動設置在連接座上，且指腹一側能繞對應軸線自行轉動以貼合在被抓物上，這使得手指在抓取物體時能夠根據(jù)物體的表面形狀和受力情況自動調整角度和姿態(tài)，使各指本體的自適應能力強，能夠實現(xiàn)更好的貼合和抓取效果，提高抓取的成功率和穩(wěn)定性；釋放被抓物后，第一扭簧能夠使手指迅速恢復到初始狀態(tài)，為下一次抓取動作做好準備，保證了手指動作的高效性和連續(xù)性，提高了機器人的工作效率；大拇指本體、食指本體、中指本體、無名指本體及小指本體采用多節(jié)結構，使得每個手指能夠根據(jù)被抓物體的形狀進行多關節(jié)的彎曲和調整，更好地貼合物體表面，增加與物體的接觸面積，從而提高抓取的穩(wěn)定性和可靠性，能夠抓取各種形狀不規(guī)則的物體。