[发明专利]一种抗蠕变绳驱机械手指

说明书

本发明涉及机械手指技术领域，且公开了一种抗蠕变绳驱机械手指，包括指节、绳驱动系统和关节锁定系统；所述指节包括第一指节、第二指节和第三指节；所述第一指节、第二指节和第三指节之间均通过关节锁定系统连接，且第一指节、第二指节和第三指节之间通过绳驱动系统传动。该抗蠕变绳驱机械手指，通过设计温度驱动的关节锁定系统，避免了绳驱式机械手在高温下驱动绳在负载作用下蠕变的问题。并通过合理的设计关节结构，保障在常温下关节灵活。另外通过设计调整螺套可以进行磨损补偿及锁定稳定阈值的调整，极有较高的灵活性和实用性。

技术领域

本发明涉及机械手指技术领域，具体为一种抗蠕变绳驱机械手指。

背景技术

作为机器人的执行机构的一种，相比于传统的更接近工业工具的执行末端，仿人机械手在原本为人类设计的场景具备更好的适应性，得到了越来越多的应用。而另一方面，作为替代人类进行危险复杂环境作业的机器人，仿人机械手也需要适应人类无法工作的复杂环境，例如高温高压，有毒有害的冶金、化工、火灾等生产或救援场景。

机械手目前有连杆传动、绳(丝)传动、关节直驱及软体结构等，其中绳传动由于可以极大的缩小传动尺寸，并通过较长的传动链将动力源后置，在仿人机械手上获得了较为广泛的应用。但也由于绳传动需要钢丝持续处于张紧状态，在一些需要长时间保持握力的场合容易发生蠕变，尤其是在高温环境中，高温会加剧金属的蠕变，导致机械手的握力变化或进一步导致机械手结构损坏。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种抗蠕变绳驱机械手指。

本发明提供如下技术方案：一种抗蠕变绳驱机械手指，包括指节、绳驱动系统和关节锁定系统；

所述指节包括第一指节、第二指节和第三指节；

所述第一指节、第二指节和第三指节之间均通过关节锁定系统连接，且第一指节、第二指节和第三指节之间通过绳驱动系统传动。

优选的，所述绳驱动系统采用键-滑轮结构，驱动形式为拉-拉闭环驱动，每个关节由两条拉绳驱动。

一种关节锁定系统，包括关节轴、蝶形垫片、膨胀锥、调整螺套和锁紧螺母，所述蝶形垫片套在关节轴的轴帽处，且关节轴的另一端通过膨胀锥、调整螺套和锁紧螺母紧固。

优选的，所述膨胀锥所采用材料的热膨胀系数大于指节所采用材料的膨胀系数，所述膨胀锥与关节轴枢转固定，沿轴线可滑动，膨胀锥外表面为锥面，并与指节的内锥面锥度一致。

优选的，常温情况下膨胀锥的外表面与指节的内锥面留有间隙，关节可以在绳索拉力的作用下自由转动。

优选的，所述指节上内置的温度传感器在检测到温度到达锁定阈值后，可降低绳索的张紧力，绳索应力降低，当温度降低至阈值附近时，可控制绳索再次张紧。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

该抗蠕变绳驱机械手指，通过设计温度驱动的关节锁定系统，避免了绳驱式机械手在高温下驱动绳在负载作用下蠕变的问题。并通过合理的设计关节结构，保障在常温下关节灵活。另外通过设计调整螺套可以进行磨损补偿及锁定稳定阈值的调整，极有较高的灵活性和实用性。

附图说明

图1为本发明机械手指结构示意图；

图2为本发明图1的侧视结构示意图；

图3为本发明图1的剖视结构示意图；

图4为本发明图1的拆分结构示意图；

图5为本发明第三指节绳驱动形式结构示意图；

图6为本发明第二指节绳驱动形式结构示意图；

图7为本发明第一指节绳驱动形式结构示意图。