连杆空程传动摆杆滑槽直线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CN109531607A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811436426.6(22)申请日2018.11.28(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人齐景辰潘勇张文增(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)B25J17/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图13页(54)发明名称连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置(57)摘要连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括底座、基座、两个指段、两个关节轴、电机、多个连杆、两个杆轴、凸块拨盘、拨轮、传动机构、两个簧件、限位凸块、齿轮齿条机构、摆杆、滚轴、滑槽件和滑杆。该装置实现了直线平行夹持与自适应抓取手指功能；利用可移动的基座在底座上协同升降消除第一指段圆弧转动的高度差影响，达到第二指段始终沿精确直线轨迹平动；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；结构简单、体积小、重量轻，加工、装配和维修成本低，适用于机器人手。CN109531607ACN109531607A权利要求书1/2页1.一种连杆空程传动摆杆滑槽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、传动机构、拨轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一杆轴、第二杆轴、凸块拨盘、第一簧件、第二簧件和限位凸块；所述电机与基座固接；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；所述第一指段活动套接在近关节轴上；所述第二指段套接在远关节轴上；所述传动机构设置在基座中；所述电机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拨轮相连；所述拨轮活动套接在近关节轴上；所述第一连杆的一端活动套接在近关节轴上，第一连杆的另一端活动套接在第一杆轴上；所述第二连杆的一端套接在远关节轴上，第二连杆的另一端活动套接在第二杆轴上，第二连杆与第二指段固接；所述第三连杆的两端分别套接在第一杆轴、第二杆轴上；第一连杆的长度与第二连杆的长度相等，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第一指段四者构成平行四连杆机构；所述凸块拨盘活动套接在近关节轴上，所述凸块拨盘与第一连杆固接；所述凸块拨盘包括拨盘、第一凸块和第二凸块；所述第一凸块、第二凸块分别与拨盘固接；所述限位凸块与基座固接；所述第一凸块与限位凸块相接触或离开一段距离；所述拨轮包括固接的传动凸块；所述第二凸块与传动凸块相接触或离开一段距离；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；在该连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置处于初始状态时，第一凸块与限位凸块接触，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；所述第一簧件的两端分别连接凸块拨盘和基座；在该连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述第二凸块与传动凸块离开一段距离；在拨轮转动范围内，传动凸块会接触到第二凸块；所述第二簧件的两端分别连接拨轮和第一指段。其特征在于：该连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置还包括底座、摆杆、滚轴、滑杆、滑槽件、第一齿条、第二齿条、第一齿轮、第二齿轮和齿轮轴；所述基座滑动镶嵌在底座上；所述滑杆固接在底座上；所述滑槽件滑动套接在滑杆上，滑杆的中心线与近关节轴的中心线垂直；所述滑槽件上具有固定的滑槽；所述摆杆活动套接在近关节轴上，摆杆通过螺钉与第一指段固接；所述滚轴套设在摆杆的下端，滚轴滑动镶嵌在滑槽件中，滚轴在滑槽中的滑动方向与滑杆的中心线垂直；所述滑槽件与第一齿条固接，所述第一齿条与第一齿轮啮合；所述第一齿轮、第二齿轮均套设在齿轮轴上；所述齿轮轴套设在基座中；所述齿轮轴与近关节轴的中心线平行；所述第一齿轮和第二齿轮固接；所述第一齿条的分度线、第二齿条的分度线与滑杆的中心线平行；所述第二齿轮与第二齿条啮合；所述第二齿条固接在底座上；设近关节轴、远关节轴、滚轴的中心点分别为Q、K、S，线段QK与线段QS共线，线段QK的长度为m，线段QS的长度为n，n与m的比值为k；第一齿轮与第二齿轮的齿数之比为k；设近关节轴的中心线与齿轮轴的中心线构成的平面为H，第一齿条和第二齿条分别位于平面H的两侧。2.如权利要求1所述的连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述传动机构包括减速器、第一锥齿轮、第二锥齿轮