[发明专利]双环柔性件平行开合自适应机器人手指装置

摘要

双环柔性件平行开合自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、驱动器、两套柔性件轮系传动机构、凸块拨盘、簧件和限位凸块等。该装置利用单个驱动器、合理设置传动比的两套轮系传动机构、簧件、凸块拨盘、限位凸块和活动套接指段等综合实现了平行开合捏持及自适应包络抓持的功能，既能平动第二指段捏持物体，也能依次转动第一指段和第二指段包络不同形状、大小的物体；该装置采用两套柔性件传动轮系主从驱动的方式，抓取范围大，无运动死区；同时采用欠驱动的方式，仅利用一个驱动器驱动两个关节，无需复杂的传感和控制系统；该装置结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。

主权项

一种双环柔性件平行开合自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴和驱动器；所述驱动器与基座固接；所述近关节轴套设在基座中；所述远关节轴套设在第一指段中；所述第二指段套接在远关节轴上；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该双环柔性件平行开合自适应机器人手指装置还包括传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第一传动件、第三传动轮、第四传动轮、第二传动件、凸块拨盘、簧件和限位凸块；所述第一指段活动套接在近关节轴上；所述驱动器的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一传动轮相连；所述第一传动轮活动套接在近关节轴上，所述第一传动轮与第一传动件相连，所述第一传动件与第二传动轮相连；所述第二传动轮活动套接在远关节轴上，所述第二传动轮与第二指段固接；所述第一传动件、第一传动轮和第二传动轮三者之间配合形成传动关系，所述第一传动件的传动使得第二传动轮与第一传动轮的转动方向一致；所述第三传动轮活动套接在近关节轴上；所述第四传动轮套接在远关节轴上，第四传动轮与第二指段固接；所述第二传动件连接第三传动轮和第四传动轮，所述第二传动件、第三传动轮和第四传动轮三者之间配合形成传动关系，所述第二传动件的传动使得第四传动轮与第三传动轮的转动方向一致；所述凸块拨盘活动套接在近关节轴上，所述凸块拨盘与第三传动轮固接；所述限位凸块与基座固接；所述凸块拨盘与限位凸块相接触或离开一段距离；所述簧件的两端分别连接第三传动轮和基座，所述簧件使凸块拨盘靠向限位凸块；设第一指段靠向物体的转动方向为近关节正方向，第一指段远离物体的转动方向为近关节反方向；在双环柔性件平行开合自适应机器人手指装置处于初始状态时，凸块拨盘与限位凸块接触，设此时凸块拨盘相对基座的旋转角度为0度，从该位置开始，凸块拨盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，凸块拨盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述限位凸块限制凸块拨盘的转动角度只能为正；在所述第二传动件、第三传动轮和第四传动轮三者所构成的传动系统中，相对于第一指段，从所述第三传动轮到第四传动轮的传动比为1；在第一传动轮、第一传动件和第二传动轮三者所构成的传动系统中，相对于第一指段，从所述第一传动轮到第二传动轮的传动比小于1，即第一传动轮的转速小于通过第一传动件传动的第二传动轮的转速；所述第一传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第一传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第一传动件、第一传动轮和第二传动轮三者之间配合形成带轮传动关系、绳轮传动关系或链轮传动关系，所述第一传动件形成“0”字形；所述第二传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第三传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第四传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二传动件、第三传动轮和第四传动轮三者之间配合形成带轮传动关系、绳轮传动关系或链轮传动关系，所述第二传动件形成“0”字形。