空程传动连杆耦合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CN106426240A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610538461.3(22)申请日2016.07.08(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人陈潇男张文增(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.B25J15/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置(57)摘要空程传动连杆耦合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、驱动器、多个连杆、过渡传动机构、中间传动机构、主动拨轮、从动拨轮、凸块拨盘、两个簧件和限位凸块等。该装置实现了耦合与自适应复合抓取模式，该装置既能联动两个关节用末端捏持物体，动作拟人度高，也能先转动第一指段碰触物体后再转动第二指段包络握持物体，抓取力量大，达到对不同形状尺寸物体的自适应抓取效果；抓取稳定可靠；仅利用一个驱动器驱动两个关节，无需复杂的传感和实时控制系统；同时结构简单、体积小、重量轻，加工、装配和维修成本低，适用于机器人手。CN106426240ACN106426240A权利要求书1/1页1.一种空程传动连杆耦合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、远关节轴和驱动器；所述驱动器与基座固接；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置还包括过渡传动机构、主动拨轮、第一簧件、第一摆杆、第二摆杆、连杆、第一轴、第二轴、从动拨轮、中间传动机构、凸块拨盘、限位凸块和第二簧件；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；所述过渡传动机构设置在基座中；所述驱动器的输出轴与过渡传动机构的输入端相连，所述过渡传动机构的输出端与主动拨轮相连；所述主动拨轮包括固接的主动凸块，所述主动拨轮活动套接在近关节轴上；所述第一摆杆活动套接在近关节轴上；所述第二摆杆套接在远关节轴上，第二摆杆与第二指段固接；所述第一轴活动套设在第一摆杆上，所述第二轴活动套设在第二摆杆上，所述连杆的两端分别套接在第一轴和第二轴上；所述第一摆杆、连杆、第二摆杆和第一指段四者构成“8”字形四连杆机构；所述从动拨轮活动套接在近关节轴上；所述从动拨轮包括固接的从动凸块；所述中间传动机构设置在基座中，所述中间传动机构的输入端与从动拨轮固接，中间传动机构的输出端与凸块拨盘固接，所述中间传动机构使得从从动拨轮到凸块拨盘的传动为反向传动；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摆杆固接；所述限位凸块与基座固接；所述凸块拨盘包括固接的凸块；所述凸块与限位凸块相接触或离开一段距离；所述从动凸块与主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；在该空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，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负；所述第二簧件的两端分别连接凸块拨盘和基座；在该空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述从动凸块与主动凸块离开一段距离；在主动拨轮转动范围内，主动凸块会接触到从动凸块；所述第一簧件的两端分别连接主动拨轮和第一指段。2.如权利要求1所述的空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述驱动器采用电机、气缸或液压缸。3.如权利要求1所述的空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。4.如权利要求1所述的空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。2CN106426240A说明书1/6页空程传动连杆耦合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，特别涉及一种空程传动连杆耦合自适应机器人手指装置的结构设计。背景技术[0002]自适应欠驱动机器人手采用少量电机驱动多个自由度关节，由于电机数量少，藏入手掌的电机可以选择更大的功率和体积，出力大，同时纯机械式的反馈系统无需对环境敏感也可以实现稳定抓取，自动适应不同形状尺寸的物体，没有实时传感和闭环反馈控制的需求，控制简单方便，降低了制造成本。[0003]在抓取物体时主要有两种抓取方法，一种是捏持，一种是握持。[0004]捏持是用末端手指的指尖部分去夹取物体，采用两个点或两个软指面去接触