[发明专利]一种机器人的手掌结构

说明书

一种机器人的手掌结构，包括掌体，所述掌体上铰接五根手指，每根手指都由若干段指节组成，相邻两段指节之间由转轴连接，所述掌体内设置加热装置（1），所述加热装置的输出端分别通过五根SMA丝（2）连接至五根手指的外端，所述SMA丝位于掌体内侧面；每根手指还设置有一根橡皮筋（3），所述橡皮筋的一端固定在手指外端、另一端固定在手指根部的掌体上；所述橡皮筋位于掌体外侧面；启动加热装置，即能够通过SMA丝将五根手指同时向内弯曲，五根手指同时向掌心部位进行弯曲，实现抓、拿、握的动作；位于掌体外侧面的橡皮筋被拉伸，便于在动作完成后通过橡皮筋的弹性复位能力实现各手指的快速复位。

技术领域

本发明属机器人领域，具体涉及一种机器人的手掌结构。

背景技术

服务型机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务型机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护、展示等工作。服务型机器人可以分为专业领域服务机器人和个人、家庭服务机器人。对于服务型机器人而言，其结构形状应以尽量接近人体为宜。因此在服务型机器人上也要设置类似于人体的关节结构，使得该类关节结构能够模仿人体关节进行转动。

在现有技术中，机器人的手掌结构往往通过普通拉绳等来实现手指的弯曲，其精度不高、稳定性不够，同时结构复杂、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人的手掌结构，具有高精度、高稳定性的优点，同时使结构简化、成本低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人的手掌结构，包括掌体，所述掌体上铰接五根手指，每根手指都由若干段指节组成，相邻两段指节之间由转轴连接，所述掌体内设置加热装置，所述加热装置的输出端分别通过五根状记忆合金(SMA)丝连接至五根手指的外端，所述SMA丝位于掌体内侧面；每根手指还设置有一根橡皮筋，所述橡皮筋的一端固定在手指外端、另一端固定在手指根部的掌体上；所述橡皮筋位于掌体外侧面；启动加热装置，即能够通过SMA丝将五根手指同时向内弯曲，五根手指同时向掌心部位进行弯曲，实现抓、拿、握的动作；位于掌体外侧面的橡皮筋被拉伸，便于在动作完成后通过橡皮筋的弹性复位能力实现各手指的快速复位。

进一步地，SMA丝的加热方式选用电加热方式，SMA丝弯曲的实现通过SMA丝通电实现，SMA丝中的马氏体相变为奥氏体相；断开电源后，SMA丝和柔性材料开始散热直至SMA丝中的晶体结构恢复到马氏体态。

进一步地，SMA丝以Ni、Ti两种金属元素作为基础元素，其中可添加Cu、Fe以及Co元素。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：通过SMA丝和橡皮筋的结合，能够使得手指变形更加柔和自然，更接近于自然人的行动；SMA丝以Ni、Ti两种金属元素作为基础元素，一些元素如Cu、Fe以及Co元素的添加会显著改善NiTi合金的材料特性，如大大降低它们的相变温度。

附图说明

图1是具有本发明的机器人手掌的手臂的结构示意图。

图2是本发明的机器人的手掌的结构示意图。

图3是本发明的机器人的手指的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。