快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110549357A(43)申请公布日2019.12.10(21)申请号201910880848.0(22)申请日2019.09.18(71)申请人何睿桐地址610016四川省成都市人民中路1段5号12幢2单元3-6(72)发明人何睿桐(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人安凯(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图9页(54)发明名称快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置(57)摘要快速包络抓取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、驱动器、两个指段、两个关节轴、多个齿轮、中间传动机构、柔性传动件、滑块、限位盘、簧件和限位盘等。该装置实现了双关节机器人手指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，该装置自动采用平夹或自适应包络模式抓取。该装置既能末端平行夹持物体；也能用两个指段自适应包络不同形状、大小的物体，抓取稳定。该装置在自适应抓取时第二指段响应快速，抓取效率高；抓取范围大；采用欠驱动的方式，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；结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。CN110549357ACN110549357A权利要求书1/1页1.一种快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，包括基座、驱动器、输入传动机构、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、第一齿轮、第二齿轮和中间传动机构；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；所述驱动器与基座固接；所述输入传动机构设置在基座中；所述驱动器的输出轴与输入传动机构的输入端相连；所述第一齿轮活动套接在近关节轴上；所述第二齿轮套接在远关节轴上；所述第二齿轮与第二指段固接；所述中间传动机构安装在第一指段中，所述中间传动机构的输入齿轮与第一齿轮啮合，所述中间传动机构的输出齿轮与第二齿轮相啮合；通过中间传动机构的传动，从第一齿轮到第二齿轮的传动是同向传动且传动比等于1；其特征在于：该快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置还包括滑块、第三齿轮、第四齿轮、转轴、第一传动轮、第二传动轮、柔性传动件、簧件、限位盘和凸块；所述输入传动机构的输出端与近关节轴相连，所述第一指段套固在近关节轴上；所述滑块滑动镶嵌在第一指段中；所述转轴套设在第一指段中，所述转轴的中心线与近关节轴的中心线平行；所述第三齿轮套固在转轴上；所述第四齿轮活动套接在远关节轴上；所述第三齿轮和第四齿轮相啮合；所述中间传动机构的输出齿轮套固在转轴上；所述第一传动轮套接在近关节轴上，所述第一传动轮与基座固接；所述第二传动轮套接在远关节轴上，所述第二传动轮与第四齿轮固接；所述柔性传动件的一端与第一传动轮固接，柔性传动件依次缠绕经过第一传动轮、第二传动轮，柔性传动件的另一端与第二传动轮固接；所述滑块在滑动过程中与柔性传动件接触并挤压柔性传动件变形；所述限位盘活动套接在近关节轴上，限位盘与第一齿轮固接；所述凸块与基座固接；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；在该快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置处于初始状态时，限位盘与凸块接触，设此时限位盘相对基座的旋转角度为0度，从该位置开始，限位盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，限位盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述凸块限制限位盘的转动角度只能为正；所述簧件的两端分别连接限位盘和基座。设第四齿轮到第三齿轮的分度圆直径之比为k，设中间传动机构的输出齿轮到第二齿轮的分度圆直径之比为p，设第二传动轮的传动半径和第一传动轮的传动半径之比为m，则：m＝kp。2.如权利要求1所述的快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述驱动器采用电机、液压缸或气缸。3.如权利要求1所述的快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述柔性传动件采用腱绳、传动带或链条。4.如权利要求1所述的快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述簧件采用拉簧、压簧或扭簧。5.如权利要求1所述的快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，其特征在于；所述中间传动机构为n个齿轮的齿轮传动机构，n为奇数。6.如权利要求5所述的快速包络抓取平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述中间传动机构包括输入齿轮、过渡齿轮、输出齿轮、输入轴和过渡轴；所述输入轴套设在第一指段中，所述过渡轴套设在第一指段中；所述输入齿轮套接在输入轴上，所述过渡齿轮套接在过渡轴上；所述输入齿轮与过渡齿轮啮合，所述过渡齿轮与输出齿轮啮合。2CN110549357A说明书1/6页快速包络抓取平夹自适