齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置.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CN109794953A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201811490120.9(22)申请日2018.12.06(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人岳子添张文增(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张杰(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)B25J9/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图20页(54)发明名称齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置(57)摘要齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、三个指段、三个关节轴、电机、多路传动机构、三个簧件、腱绳、绕线筒等。该装置实现了双关节机器人手指平夹、耦合、自适应复合抓取功能。该装置具有末端指段平夹抓取、中部关节耦合抓取、末端指段自适应抓取、末端指段平夹自适应抓取4种抓取模式，仅用一个电机驱动，抓取物体快速，抓取范围大，能够适应不同形状、尺寸物体的抓取；该装置体积小，结构紧凑，控制容易，适合应用在各种需要抓取物体的机器人上。CN109794953ACN109794953A权利要求书1/1页1.一种齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、中关节轴、电机、第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第四传动轮、第五传动轮、第六传动轮、第一簧件、第二簧件、第一限位块、第二限位块、第一凸块和第二凸块；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；所述近关节轴活动套设在基座中；所述第一指段活动套接在近关节轴上；所述中关节轴活动套设在第一指段中；所述第二指段活动套接在中关节轴上；所述近关节轴的中心线与中关节轴的中心线相互平行；所述第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构均分别设置在第一指段中；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在近关节轴上，所述第一传动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传动轮相连；通过第二传动机构的传动，从第一传动轮到第二传动轮的传动为同向且增速的传动；所述第三传动轮活动套接在近关节轴上，所述第三传动轮与第三传动机构的输入端相连，所述第三传动机构的输出端与第四传动轮相连，所述第四传动轮活动套接在中关节轴上，所述第四传动轮与第二指段固接；通过第三传动机构的传动，从第三传动轮到第四传动轮的传动为反向且等速的传动；所述第五传动轮活动套接在近关节轴上，所述第五传动轮与第四传动机构的输入端相连，所述第四传动机构的输出端与第六传动轮相连；通过第四传动机构的传动，从第五传动轮到第六传动轮的传动为同向且等速的传动；所述第一凸块与第三传动轮固接，所述第二凸块与第五传动轮固接；所述第一限位块、第二限位块分别与基座固接；所述第一簧件的两端分别连接第三传动轮、基座；所述第二簧件的两端分别连接第五传动轮、基座；在初始状态时，所述第一凸块与第一限位块接触，所述第二凸块与第二限位块接触；其特征在于：该齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置还包括第三指段、远关节轴、第五传动机构、第七传动轮、第三簧件、腱绳和绕线筒；所述远关节轴活动套设在第二指段中；所述第三指段套固在远关节轴上；所述远关节轴的中心线与中关节轴的中心线相互平行；所述第二传动轮套固在中关节轴上；所述第六传动轮套固在中关节轴上；所述第五传动机构设置在第二指段中，所述第四传动轮与第二指段固接，所述第六传动轮与第五传动机构的输入端相连，所述第五传动机构的输出端与第七传动轮相连，所述第七传动轮套固在远关节轴上；通过第五传动机构的传动，从第六传动轮到第七传动轮的传动为同向且等速的传动；所述腱绳的一端连接第一指段，腱绳缠绕经过绕线筒，所述绕线筒活动套接在近关节轴上，腱绳的另一端与第三簧件的上端相连，所述第三簧件的下端连接基座。2CN109794953A说明书1/6页齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置技术领域[0001]本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种齿轮传动平夹耦合自适应复合抓取机器人手指装置的结构设计。背景技术[0002]机器人手部的设计在机器人的制造中占据重要地位，其优劣将直接决定机器人的实用性能。然而，目前应用较广泛的仿生灵巧手有着成本高，操作复杂，维修困难等问题，使机器人手难以规模化生产。机器人手负责完成抓取和操作物体。抓取物体的方式多种多样，根据不同的物体需要不同的抓取模式。多指机器人手的抓取模式一般有平行夹持抓取、耦合多关节联动抓取、自适应抓取等。具有多个抓取模式的机器人手已经成为当前研究