一种冗-欠驱动结合的机械手装置.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CN109968390A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910290303.4(22)申请日2019.04.11(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人金志坤林溪周佳惠朱华伦戴名强殷宝吉唐文献(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人唐红(51)Int.Cl.B25J15/02(2006.01)B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种冗-欠驱动结合的机械手装置(57)摘要本发明公开一种冗-欠驱动结合的机械手装置，上下两层底座之间竖直支撑设立第一转动轴和若干第一固定轴，两层腰关节之间竖直支撑有第二转动轴和若干第二固定轴，且腰关节一端通过第一转动轴与底座相连；第一转动轴连接有第一驱动杆，第一驱动杆的另一端连接于第二转动轴；腰关节上的第二驱动杆另一端中间位置装有第一滑轮，第二驱动杆连接于第四连接转动轴；大臂关节一端与腰关节进行连接，另一端与第三驱动杆连接；手爪组件与小臂关节相连。本发明的大臂关节、小臂关节及腰部关节采用冗余驱动方式，可避免出现动力源不足的情况，保证关节完全可控；抓手组件采用欠驱动方式，简化手爪的机械结构，减小驱动源数量，有利于简化控制系统以及控制算法。CN109968390ACN109968390A权利要求书1/1页1.一种冗-欠驱动结合的机械手装置，其特征在于：包括底座、腰关节、大臂关节、小臂关节和手爪组件；所述底座共设上下两层，上下两层底座之间竖直支撑设立第一转动轴和若干第一固定轴，使得底座整体呈上下双层平行结构；所述腰关节平行设置上下两层，两层腰关节之间竖直支撑设计第二转动轴和若干第二固定轴，且腰关节一端通过第一转动轴与底座相连；第一转动轴的中间位置处通过滑轮连接有第一驱动杆，第一驱动杆的另一端通过滑道连接于第二转动轴的中间位置处；所述腰关节上连接有第二驱动杆，第二驱动杆另一端中间位置装有第二驱动杆第一滑轮，第二驱动杆第一滑轮两端分别通过双螺母自锁进行限位，第二驱动杆通过其中间的滑道连接于第四连接转动轴；所述大臂关节一端通过第三连接转动轴与腰关节进行连接，另一端通过第五连接转动轴与第三驱动杆连接；所述手爪组件与小臂关节相连。2.根据权利要求1所述的冗-余驱动结合的机械手装置，其特征在于：所述两层腰关节上均固定有立式轴承和卧式轴承，第二驱动杆一端连接于第二连接转动轴；所述大臂关节一端通过第三连接转动轴与腰关节进行连接，且另一端通过第五连接转动轴与第三驱动杆连接；第三驱动杆的另一端中间位置安装有第三驱动杆第一滑轮，第三驱动杆第一滑轮两侧分别用双螺母自锁进行限位，第三驱动杆通过其中间的滑道连接于第七连接转动轴，第七连接转动杆通过卧式轴承与小臂关节连接。3.根据权利要求1所述的冗-余驱动结合的机械手装置，其特征在于：所述抓手组件包括手爪第一驱动杆、手爪第二驱动杆和若干手爪传动杆，手爪第一驱动杆一端连接有手爪第一纵向传动杆和手爪第一横向传动杆，手爪第一纵向传动杆和手爪第一横向传动杆的外侧安装有双螺母自锁进行限位，手爪第一驱动杆的另一侧对称安装有手爪第二驱动杆，手爪第二驱动杆上也连接有对应的纵向传动杆和横向传动杆；手爪第二横向传动杆和手爪第二纵向传动杆以同样的方式安装在手爪传动杆上。4.根据权利要求1所述的冗-欠驱动结合的机械手装置，其特征在于：所述第一驱动杆一端连接于第一转动轴，且在第一驱动杆的上下采用双螺母进行自锁固定于第一转动轴中部，所述第二转动轴穿过第一驱动杆滑道通过卧式轴承安装于腰部关节。5.根据权利要求1所述的冗-欠驱动结合的机械手装置，其特征在于：所述第六连接转动轴穿过大臂关节，通过螺母与小臂关节进行连接，所述第三驱动杆一端连接于第五连接转动轴，另一端中间位置安装有第三驱动杆第一滑轮，第三驱动杆第一滑轮两侧用双螺母自锁进行限位，第三驱动杆通过其中间的滑道连接于第七连接转动轴，第七连接转动杆通过卧式轴承与小臂关节连接。2CN109968390A说明书1/5页一种冗-欠驱动结合的机械手装置技术领域[0001]本发明属于机械手领域，具体涉及一种冗-欠驱动结合的机械手装置。背景技术[0002]随着科技的飞速发展，各个领域也都有了很大的突破，如工业、航空航天、海洋资源勘探等。对于上述领域，机械手对于它们来说都是必不可少的机械工业装备。为此需要设计一款通用性机械手装置。专利申请号为201010594218.6，名称为《全驱动式灵巧机械手》的中国专利，机械手臂上有十二个主动自由度，每个自由度关节位置都安装有将驱动电机安装，这种全驱动的方式，使得机械手结构较为复杂且增加了控制难度。专利申请号为20181065259