平夹耦合自适应多模式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CN108247658A(43)申请公布日2018.07.06(21)申请号201810247667.X(22)申请日2018.03.23(71)申请人宋为地址100195北京市海淀区西四环北路125号汤泉逸墅10-1-201(72)发明人宋为张文增(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)B25J15/02(2006.01)B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图10页(54)发明名称平夹耦合自适应多模式抓取机器人手指装置(57)摘要平夹耦合自适应多模式抓取机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、电机、两个电磁制动器、传动件、两个传动轮、多个齿轮和簧件等。该装置实现了双关节机器人手指平夹自适应与耦合自适应可切换的抓取功能。该装置具有平夹抓取、耦合抓取、自适应抓取、平夹自适应抓取、耦合自适应抓取等5种抓取模式。该装置的平夹自适应抓取模式与耦合自适应抓取模式能够在任意角度位置切换，且切换过程无空程转动，保证了切换时手指的姿态；该装置体积小，结构紧凑，电机控制容易，采用了较少的电机来实现抓取过程两个关节的自动调整，对不同形状尺寸物体的适应能力强，适合应用在各种需要抓取物体的机器人上。CN108247658ACN108247658A权利要求书1/1页1.一种平夹耦合自适应多模式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、远关节轴、电机和传动机构；所述电机与基座固接；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；所述第一指段套接在近关节轴上；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该平夹耦合自适应多模式抓取机器人手指装置还包括第一传动轮、第二传动轮、传动件、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一齿轮组、第二齿轮组、第一电磁制动器、第二电磁制动器和簧件；所述第二指段套固在远关节轴上；所述传动机构的输出端与第一传动轮相连；所述第一传动轮套接在近关节轴上，所述第二传动轮套接在远关节轴上，第二传动轮与第二指段固接；所述传动件分别连接第一传动轮、第二传动轮，所述传动件、第一传动轮和第二传动轮三者构成传动关系；通过传动件的传动，从所述第一传动轮到第二传动轮的传动为同向增速传动；所述第一齿轮活动套接在近关节轴上，所述第二齿轮、第三齿轮分别活动套接在远关节轴上；所述第一电磁制动器的两端分别与第二齿轮、远关节轴固接，所述第二电磁制动器的两端分别与第三齿轮、远关节轴固接；所述第一齿轮组安装在第一指段中；所述第一齿轮组包括至少两个相啮合的齿轮，所述第一齿轮组的输入齿轮与第一齿轮啮合，所述齿轮组的输出齿轮与第二齿轮相啮合；所述第二齿轮组安装在第一指段中，所述第二齿轮组包括至少三个相啮合的齿轮，所述第二齿轮组的输入齿轮与第一齿轮啮合，所述第二齿轮组的输出齿轮与第三齿轮相啮合；所述簧件的两端分别连接第一齿轮和基座；通过第一齿轮组的传动，从第一齿轮到第二齿轮的传动是反向等速传动；通过第二齿轮组的传动，从第一齿轮到第三齿轮的传动是同向等速传动。2.如权利要求1所述的平夹耦合自适应多模式抓取机器人手指装置，其特征在于：所述簧件采用拉簧。2CN108247658A说明书1/7页平夹耦合自适应多模式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，特别涉及一种平夹耦合自适应多模式抓取机器人手指装置的结构设计。背景技术[0002]机器人手是机器人与外部世界的联系终端。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。在抓取不同物体时，经常需要切换抓取的终端给机器人带来了不便。如果一个机器人手具有多种抓取模式并能够自由切换，将获得较大的抓取适应能力，不仅在控制方面降低了难度，而且在制造和使用成本方面有很大的优势。[0003]目前具有两种以上抓取模式的机器人手已经被开发出来，典型的多指机器人手有三种大的类别：[0004]1)灵巧手。灵巧手具有较多的关节，每个关节一般均配备一台电机主动驱动，少数关节采用耦合方式联动，这种灵巧手给手势的实现带来了便利，但是成本高和控制难度大影响了应用推广；[0005]2)工业夹持器。工业夹持器一般具有较好的抓取专用工件的能力，采用平行夹持抓取模式，仅利用一个驱动器实现多个手指相对平行的运动，达到对具有平行抓取面的各种尺寸物体的有效抓取，得到了广泛推广应用，但是其适应能力弱，在不同形状物体的抓取上