[实用新型]齿条滑槽末端精确直线平夹自适应机器人手指装置

摘要

齿条滑槽末端精确直线平夹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、电机、四个传动轮、两个柔性传动件、第二指段表面罩、滑槽件、拨动件、拨动轴、滑轮、两个齿条、两个齿轮、两个传动机构、弹簧和限位块等。该装置实现了直线平行夹持及自适应抓取的功能，根据目标物体形状和位置的不同，既能沿直线轨迹平动第二指段末端捏持物体，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；该装置抓取范围大；采用欠驱动的方式，利用一个电机驱动两个关节，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

1.一种齿条滑槽末端精确直线平夹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、电机、第一传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第四传动轮、第一柔性传动件、第二柔性传动件、限位块和弹簧；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；所述近关节轴活动套设在基座中；所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述第一指段套接在近关节轴上；所述第二指段套接在远关节轴上；所述电机与基座固接；所述第一传动机构设置在基座中；所述电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一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近关节轴上，所述第二传动轮套接在远关节轴上，第二传动轮与第二指段固接；所述第一柔性传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第一传动轮、第二传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第一柔性传动件连接第一传动轮和第二传动轮，所述第一柔性传动件、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；所述第一柔性传动件形成“O”字形；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；所述第二柔性传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第三传动轮、第四传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二柔性传动件连接第三传动轮和第四传动轮，所述第二柔性传动件、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；所述第二柔性传动件形成“O”字形；第一传动轮的传动半径大于第二传动轮的传动半径；第三传动轮的传动半径与第四传动轮的传动半径相等；所述限位块与第三传动轮固接；在初始状态时所述限位块与基座相接触；所述弹簧的两端分别连接基座和限位块；其特征在于：该齿条滑槽末端精确直线平夹自适应机器人手指装置还包括拨动件、拨动轴、滑槽件、滑轮、第一齿条、第二齿条、第一齿轮、第二齿轮、齿轮轴、第二传动机构和第二指段表面罩；所述拨动件与第一指段固接，所述拨动轴套设在拨动件中，所述滑轮活动套接在拨动轴上；所述拨动轴与远关节轴平行；所述第二指段中设有固定的第一滑槽，所述滑槽件滑动嵌套在第二指段的第一滑槽中；所述滑槽件中设有固定的第二滑槽，所述滑轮滑动嵌套在滑槽件的第二滑槽中；所述第一齿条与滑槽件固接，所述第一齿轮活动套接于远关节轴，所述第一齿条与第一齿轮啮合；所述第一齿轮与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与第二齿轮相连；所述齿轮轴套设在第二指段中，所述第二齿轮活动套接在齿轮轴上，所述第二齿轮与第二齿条啮合；所述第二齿条与第二指段表面罩固接；所述第二指段表面罩滑动嵌套在第二指段上；设近关节轴的中心为A，远关节轴的中心为B，在初始状态时第二指段表面罩在第二指段上的滑动方向与线段AB平行；设齿轮轴的中心为C，拨动轴的中心为E，滑槽件在第一滑槽上的滑动方向与线段BC平行，所述滑轮在第二滑槽上的滑动方向与线段BC垂直；线段AB与线段BE共线；通过第一齿条、第一齿轮、第二传动机构、第二齿轮和第二齿条的传动，使得当滑槽件向靠近第一指段的方向滑动时第二指段表面罩向离开第二指段的方向滑动；设近关节轴到远关节轴的距离为L，拨动轴到远关节轴的距离为a，设滑槽件向靠近第一指段的方向滑动的速度为u，第二指段表面罩向离开第二指段的方向滑动的速度为v，通过第一齿条、第一齿轮、第二传动机构、第二齿轮和第二齿条的传动，使得v＝uL/a。