[发明专利]一种可自锁的三指机器人灵巧手

说明书

一种可自锁的三指机器人灵巧手，属于机器人手指技术领域。转动手指B位于转动手指A及固定手指C中间，固定手指C与手腕座固定连接；两个转动手指转动安装在手腕座上；手指外壳分别固定在指尖架、蜗轮架及电机架上；腱绳轮Ⅰ固定装在指尖架上，腱绳轮Ⅱ固定装在电机架上，腱绳固定在两个腱绳轮上，共同组成手指同步弯曲耦合机构；蜗轮架通过转动轴与指尖架连接，蜗轮架与蜗轮固定连接，蜗杆一端与手指电机减速器连接，另一端转动安装在蜗杆架上，蜗轮与蜗杆啮合，手指电机减速器与手指电机连接并固定在电机架上，共同组成抓取物体时的保持自锁机构。本发明无需持续输出动力，通过机械结构即可实现抓取物体后的静态自锁，保持抓取物体姿态。

技术领域

本发明属于机器人手指技术领域，具体涉及一种可自锁的三指机器人灵巧手的结构设计。

背景技术

随着智能机器人的发展，机器人的手作为智能机器人的末端执行装置，已经成为了当下的研究热点之一。为了适应机器人在不同场景下的应用，目前已经开发了灵巧手、欠驱动手、夹持器等各种不同的机器人手。而机器人灵巧手又是目前机器人手热点研究之一，为了实现机器人能够抓取不同形状的物体，完成各种操作任务，需要研制具有高度灵活性、结构紧凑、抓持力大的机器人灵巧手。目前多数灵巧手结构复杂，抓持力较小，成本昂贵，并且在灵巧手中使用较多的驱动电机，在抓取物体的过程中，由于电机堵转引起的电机发热，在加速能耗的同时，产生大量的热能极易破坏灵巧手的机械系统和电气系统的稳定性，这些因素都极大的限制了灵巧手的应用。

因此，需要设计一款抓取力大、适应性强、可靠性高、成本低的机器人灵巧手。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种可自锁的三指机器人灵巧手，该灵巧手可以实现保持抓取物体时的自锁状态，有效解决电机堵转问题，而且适应性强，成本低，易于推广。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种可自锁的三指机器人灵巧手，包括手腕座及三个手指；三个手指包括两个转动手指及一个固定手指C，两个转动手指分别是转动手指A及转动手指B，转动手指B位于转动手指A及固定手指C中间，固定手指C与手腕座固定连接；转动手指A及转动手指B分别通过转动轴一镶入手腕座的轴承一处，实现转动手指A、转动手指B在手腕座上转动；三个手指均包括手指外壳、指尖架、蜗轮架、腱绳轮Ⅰ、腱绳轮Ⅱ、腱绳、蜗轮、蜗杆、蜗杆架、电机架、手指电机及手指电机减速器；

手指外壳分别固定在指尖架、蜗轮架及电机架上；腱绳轮Ⅰ固定装在指尖架上，腱绳轮Ⅱ固定装在电机架上，腱绳采用‘8’字型缠绕方式固定在腱绳轮Ⅰ和腱绳轮Ⅱ上，共同组成手指同步弯曲耦合机构；

蜗轮架前端通过转动轴二与指尖架连接，蜗轮架后端与蜗轮固定连接，蜗轮转动安装在蜗轮轴上，蜗轮轴固定安装在电机架上，蜗杆一端与手指电机减速器输出轴连接，蜗杆另一端转动安装在蜗杆架上，蜗轮与蜗杆啮合，手指电机减速器输入轴与手指电机输出轴连接，手指电机及手指电机减速器通过蜗杆架固定安装在电机架上，共同组成抓取物体时的保持自锁机构。

进一步的是，所述可自锁的三指机器人灵巧手还包括手指转动机构；所述手指转动机构包括转动电机、转动电机减速器、转动电机架、丝杠、丝杠螺母、丝杠架、电机齿轮、丝杠齿轮及连杆机构，所述连杆机构包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ及连杆Ⅳ；

转动电机输出轴与转动电机减速器的输入轴连接，转动电机与转动电机减速器安装在转动电机架上，转动电机架固定在手腕座1上，电机齿轮安装在转动电机减速器输出轴上；丝杠螺母旋合连接在丝杠上，丝杠转动安装在丝杠架上，丝杠齿轮安装在丝杠输出端；丝杠齿轮与电机齿轮啮合，驱动丝杠上的丝杠螺母作直线运动；连杆Ⅱ一端通过转动轴三与手指A的电机架连接，连杆Ⅱ另一端与连杆Ⅰ一端通过销轴一转动连接，连杆Ⅰ另一端与丝杠螺母通过销轴二转动连接；连杆Ⅳ一端通过转动轴四与手指B的电机架连接，连杆Ⅳ另一端与连杆Ⅲ一端通过销轴三转动连接，连杆Ⅲ一端与丝杠螺母通过销轴四转动连接。

本发明相对于现有技术的有益效果是：