[发明专利]柔性耦合单驱动拟人手指

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种拟人手指。

背景技术

机器人的手部是指安装于机器人手臂末端，直接作用于工作对象的装置。工业机器人所要完成的各种操作，最终都必须通过手部来得以实现；同时手部的结构、重量、尺寸对于机器人整体的运动学和动力学性能，又有着直接的、显著的影响。手指设计是机器人手部设计中一个重要的环节，随着机器人技术的发展，出现了多种形式的机器人手指。手指一般常采用刚性的，抓取面按物体外形包络线形成凹陷或v形槽。多数的机械手部只有两个手指，有时也使用像三爪卡盘式的三指结构，另外还有利用连杆机构使手指形状随手指开闭动作发生一定变化的手部。在手指机构方面，公开号为CN102922532B的专利公开了连杆式协同驱动机器人手指装置。公开号为CN103358315B的专利公开了全转动关节连杆式欠驱动机器人手指机构。公开号为CN102935642B的专利公开了连杆键槽式耦合欠驱动双关节机器人手指装置。公开号为CN102717394B的专利公开了锥齿轮耦合式灵巧机器人手指装置。公开号为CN102717393B的专利公开了连杆耦合式灵巧机器人手指装置。上述手指装置主要是模拟人的5个手指运动特性构造成的，结构相对复杂，驱动数较多，驱动力较小，控制难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动数少、结构简单紧凑、柔性耦合、驱动力大、易控制的柔性耦合单驱动拟人手指。

本发明包括机座，电机，上、中、下杆，弹性轴，丝杠，丝母，内、外弹性板，上、中、下轴和滑销。其中，电机与机座连接，机座、下杆和中杆都是矩形柱，并在其上端均设有矩形开槽；下杆的一端位于机座矩形开槽内，通过下轴与机座转动联接；中杆的一端位于下杆另一端的矩形开槽内，通过中轴与下杆转动联接；上杆的一端位于中杆另一端的矩形开槽内，通过上轴与中杆中部转动联接；上杆与中杆联接的一端设有长孔，与中杆固连的滑销设在上杆的长孔内，该滑销可在长孔内滑动；下杆下部设有与矩形开槽平行的矩形长槽，丝杠设在下杆的矩形长槽内，该丝杠的两端与下杆矩形长槽的两端转动联接，丝杠上设有丝母，丝母可在矩形长槽内滑动；弹性轴的一端与电机轴同轴连接，该弹性轴的另一端与丝杠的一端同轴连接；内弹性板的一端与机座连接，该内弹性板的另一端与丝母连接；外弹性板的一端与丝母连接，该外弹性板的另一端与中杆连接。

与机座连接的电机通过弹性轴驱动丝杠转动和丝母在长槽中的移动，通过内、外弹性板迫使下杆相对机座转动和中杆相对下杆转动，通过滑销与上杆长孔迫使上杆相对中杆耦合转动。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

驱动数少、结构简单紧凑、柔性耦合、驱动力大、易控制。

附图说明

图1本发明的剖视示意简图。

图2是图1的左视图。

图中：1-电机、2-机座、3-下轴、4-弹性轴、5-丝杠、6-丝母、7-下杆、8-中轴、9-滑销，10-中杆、11-上轴、12-上杆、13-外弹性板、14-内弹性板。

具体实施方式

在图1和图2所示的柔性耦合单驱动拟人手指示意图中，电机1与机座2连接，机座、中杆10和下杆7都是矩形柱，并在其上端均设有矩形开槽；下杆的一端位于机座矩形开槽内，通过下轴3与机座转动联接；中杆的一端位于下杆另一端的矩形开槽内，通过中轴8与下杆转动联接；上杆的一端位于中杆另一端的矩形开槽内，通过上轴11与中杆中部转动联接；上杆与中杆联接的一端设有长孔，与中杆固连的滑销9设在上杆的长槽内，该滑销可在长孔内滑动；下杆下部设有与矩形开槽平行的矩形长槽，丝杠5设在下杆的矩形长槽内，该丝杠的两端与下杆矩形长槽的两端转动联接，丝杠上设有丝母6，丝母可在矩形长槽内滑动；弹性轴4的一端与电机轴同轴连接，该弹性轴的另一端与丝杠的一端同轴连接；内弹性板14的一端与机座连接，该内弹性板的另一端与丝母连接；外弹性板13的一端与丝母连接，该外弹性板的另一端与中杆连接。

电机通过弹性轴驱动丝杠转动，带动丝母在下杆的矩形通孔中移动，通过内弹性板迫使下杆相对机座转动，通过外弹性板迫使中杆相对下杆转动，通过滑销与上杆的长通孔的滑动配合迫使上杆相对中杆耦合转动。