杆轮并联竞速包络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CN108453768A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810194921.4(22)申请日2018.03.09(71)申请人北京电子科技职业学院地址100029北京市朝阳区芍药居甲1号(72)发明人黄敦华张文增周宝海庄严张强(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)B25J15/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置(57)摘要杆轮并联竞速包络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、多个轴、多个齿轮、多个连杆和两个簧件等。该装置利用单个电机、多个齿轮、多个连杆和两个簧件等综合实现了包络自适应抓取的功能，根据目标物体形状和位置的不同，第一指段和第二指段能灵活转动，达到捏持或包络不同形状、尺寸的物体；该装置抓取范围大，抓取力大，抓取稳定；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，适用于需要抓取的各类机器人。CN108453768ACN108453768A权利要求书1/1页1.一种杆轮并联竞速包络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、电机和传动机构；所述电机与基座固接；所述电机的输出轴与传动机构的输入端相连；所述近关节轴套设在基座中，所述第一指段套接在近关节轴上，所述远关节轴套设在第一指段中，所述第二指段套接在远关节轴上；所述近关节轴与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置还包括第一传动轮、第二传动轮、传动件、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第一簧件；所述近关节轴、第一轴、第二轴、第三轴和第四轴的中心线平行；所述第一轴套设在基座中，所述第一齿轮活动套接在第一轴上，所述传动机构的输出端与第一齿轮相连；所述第二轴套设在基座中，所述第二齿轮套接在第二轴上，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；所述第三齿轮套接在近关节轴上，所述第二齿轮与第三齿轮啮合；所述第一传动轮套接在近关节轴上，第三齿轮和第一传动轮固接；所述第二传动轮套接在远关节轴上；所述传动件连接第一传动轮、第二传动轮，所述第一传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述传动件采用传动带、腱绳或链条，所述传动件、第一传动轮与第二传动轮三者构成带轮传动关系、绳轮传动关系或链轮传动关系，所述传动件呈封闭的“O”形；通过传动件的传动，从第一传动轮到第二传动轮的传动比为1:1；所述第一连杆的一端套接在第一轴上，第一连杆的另一端套接在第三轴上；所述第二连杆的一端套接在第三轴上，第二连杆的另一端套接在第四轴上；所述第三连杆的一端套接在第四轴上，第三连杆的另一端套接在近关节轴上，第三连杆和第一指段固接；设第一轴的中心点为A，近关节轴的中心点为B，第四轴的中心点为C，第三轴的中心点为D，线段AB、线段BC、线段CD、线段DA构成平行四边形；所述第一簧件的两端分别连接第一齿轮和第一连杆；从所述第一齿轮通过第二齿轮到第三齿轮的传动为增速传动。2.如权利要求1所述的杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置，其特征在于：还包括第二簧件，所述第二簧件的两端分别连接第二传动轮和第二指段。3.如权利要求1所述的杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第一簧件采用扭簧。4.如权利要求1所述的杆轮并联竞速包络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和过渡齿轮；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述过渡齿轮套固在减速器的输出轴上，所述过渡齿轮与第一齿轮啮合。5.如权利要求1所述的杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置，其特征在于：从所述第一齿轮通过第二齿轮到第三齿轮的传动比为1:2。6.如权利要求2所述的杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第二簧件采用扭簧。2CN108453768A说明书1/5页杆轮并联竞速包络自适应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，特别涉及一种杆轮并联竞速包络自适应机器人手指装置的结构设计。背景技术[0002]机器人是一种利用传感、控制、执行和人机交互等功能构成的闭环控制机电一体化系统，其设计目的是帮助操作者更好地对环境进行处理。机器人与环境的交互离不开灵巧的机器人手——一种实现临时抓取和释放的抓持器。机器人手分为仿人型的多指机器人手和非仿人型的特种机器人手。人手经过千百万年的进化已经成为一种适合抓取不同形状和尺寸物体的终端。仿