專利名稱：機器人電磁手的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機器人電磁手。
背景技術：
電動機趨動的機械手是人形機器人的重要構件。迄今為止，無論是工業(yè)機器人還是人形機器人，所用的手都是電機趨動的機械式手。這些機械手的結構材料多數(shù)是鋼材。手指和肢節(jié)都是由鋼材制作，活動關節(jié)則由安裝在各個部位的微型電機趨動，通過齒輪和彈簧執(zhí)行抓緊和放開的動作。這些機械手在生產和科研中都有廣泛應用，在人形機器人上也有利用，從而形成了機器手系列產品。但是，這類機械式電機趨動的機器手，存在一些缺陷，不僅結構過于復雜，而且自重也較大，即使完成簡單的抓握動作，也需要復雜的傳動機構，并且需要電動機趨動。如果要進行復雜的動作，則這只手的結構就非常復雜，因而，即使是單純的機械手工作母機，也有較大的體積和重量，或者復雜的支持系統(tǒng)。這樣的機器手，如果要用在人形機器人身上，就需要在結構上做很大改進，才能適應人形機器人的需要。因此，如果要實現(xiàn)人形機器人的實用化，需要有一種輕便而又操縱簡單的新型人造手。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，在于提供一種新型的用軟性塑膠體制作的電磁趨動的手，不需要復雜的指關節(jié)結構和趨動電機，手的主體全部由橡膠或乳膠構成，只在需要磁力趨動的部位使用了少量金屬，不僅結構簡單，而且與傳統(tǒng)機器手比較，重量也大大降低。為機器人行業(yè)提供了一種新型的可供選用的電磁手。為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明采用了下述方案這種用膠體制作的仿人手利用已經有商品出售的人手膠手套為手形載體。在這種手套上與人手指關節(jié)對應處都剪開一個2_寬，20_長的小縫，使手指各個關節(jié)可以方便地向手掌方向內屈。為了保證這種關節(jié)彎曲處不在以后的灌膠時漏膠，要將手套翻轉過來后，將這些縫用透明膠帶膠牢，然后再翻轉回來。翻過來的手形要保持為手指向手掌方向微曲的肢態(tài)。然后在五個手指的每一個指尖關節(jié)處安放有一個磁頭在指端電磁鐵。電磁鐵的線圈為漆包線，導電引線為線圈線的延長線，并繞成彈簧狀，從手臂處引出；再在手掌靠近手心部位安放一塊約0. 5_厚橢圓形的電工軟鐵。在中指的第二節(jié)內靠近手背一面裝一塊約2cm2的電工軟鐵。完成了手指頭的電磁鐵和手掌部、中指部的電工軟鐵安裝后，再往手套內灌入軟性乳膠，致使手套在乳膠的支撐下成為手形。所有手指頭內的電磁鐵的引線都從通向手臂，在手臂內可裝置直流電源和分電器，可以分別給每個指頭通電，讓這些指頭在電磁力的作用下向手掌彎曲并吸牢?？梢韵葘Υ竽分敢酝獾乃膫€手指先給電，這樣四個手指會在電磁力的作用下向手掌處有電工軟鐵處握牢，再給大姆指通電，則可以讓大姆指在電磁力作用向中指背吸牢，從而完成與人手握緊同樣的動作。


以下結合圖I和實施例對本發(fā)明進一步說明在圖I所示的結構中，乳膠制的手(I)的每個手指的指尖內裝有電磁鐵(2)，電磁鐵的線圈(3)的引出線接入分電裝置(4)以利于對手指進行供電的控制。在膠手的手掌內裝有一塊橢圓形鐵片(5)，在有電流通過指尖時，可以與手指尖的電磁鐵相吸而使手指向手心呈握緊狀態(tài)。為了使手握緊的狀態(tài)符合人手的習慣，在中指的第二關節(jié)的指背內也裝有一小塊電工軟鐵片￠)，這樣，大姆指充磁后，可以使指頭握向中指的指背。分電裝置上的扇形導電片(7)與旋鈕⑶聯(lián)動，用來向各個指頭提供或斷開電源。
具體實施例方式作為一個實施例，如圖I所示，帶臂的手⑴可以由乳膠制成，也可以是其他可塑性樹脂材料。手形應該有保持在向手心微曲的狀態(tài)。手的造型既可以如本方案中所說明的 利用成品橡皮手套，也可以根據(jù)需要的手型先制做手模，再用乳膠制成手套。要點是手型在安裝電磁鐵(2)之前是手套式的，在各個指頭內裝入電磁鐵(2)和在手心處裝入橢圓形鐵片(5)、在中指指背處裝入小鐵片(6)后，再向手套內灌膠，將手套填充成為手型。指尖內的電磁鐵(2)是由純鐵或電工軟鐵制成，呈銷釘狀，銷釘?shù)臈U部用來撓線圈。線圈(3)用的是漆包線，線圈的匝數(shù)和線徑由所需要的磁場強度有關。分電裝置
(4)可以是機械接觸式的，也可以是電路分配式的。本實施例中采用的是機械接觸式，其導線連接方式如圖2所示。圖2所示的是四個手指已經導通的狀態(tài)。轉動旋鈕⑶沿圖中箭頭所示的方向轉動時，扇形導電片(7)會依次與5個手指的電接點相碰，并保持通電狀態(tài)，使線圈內有電流通過而產生磁場，這樣依次向小指、無名指、中指和食指接通電源。在四個手指合攏后，再讓扇形導電片與大姆指的接點相接觸，使大姆指通電充磁而讓手指吸向中指手背處的鐵片出)，從而形成握緊手掌的狀態(tài)。斷電后，隨著磁力的消失而因膠手套的張力恢復為松開手的狀態(tài)。這樣就可以通過控制供電方式來控制手的抓握和松開。采用電路式分電方式，同樣依從小指到食指先通電，然后再給大姆指通電的次序，即可完成手指握緊的動作。如果只給其中某幾個手指通電，則相應通電的手指就會充磁而向手心的鐵片吸合，從而實現(xiàn)單一手指的動作。
權利要求
1.一種機器人電磁手，其特征是在軟膠材料制成的人手指頭內分別安裝電磁鐵，在這種軟膠人手的手掌部位裝置非磁性鐵片。每個手指內的電磁鐵通過分電裝置接通電源。
2.根據(jù)權利要求I所述的機器人電磁手，其特征是手指可以向手心彎曲和伸開的。
3.根據(jù)權利要求I所述的機器人手，其特征是可以通過分電器給每個手指內的電磁鐵通電以產生磁性。既可以給單一手指通電，也可以給所有手指通電。
4.根據(jù)權利要求I所述機器人手，其特征是分電裝置既可以是機械式分電器，也可以是電子式分電器。
5.根據(jù)權利要求I所說的機器人手，其手型材料可以是天然橡膠，也可以是合成橡膠或其他可塑性樹脂材料。
全文摘要
本發(fā)明是一種機器人電磁手。通過在手套式乳膠手內安裝電磁鐵和鐵吸片，使手指頭通電充磁后吸向手心的鐵片而完成抓握動作。這種機器人電磁手，是通過分電器來對手指頭進行供電或斷電，可以方便地依次使小指到大姆指握向手心。這種機器人電磁手是在手套式手型內的電磁鐵和鐵吸片安裝完成后，再向手套內灌入乳膠而成為完整的手形。這種機器人電磁手的本體可以是乳膠制做的，也可以是其他可塑性材料制作的。
文檔編號B25J15/06GK102632504SQ201110036520
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月12日 優(yōu)先權日2011年2月12日
發(fā)明者劉仁志 申請人:劉仁志