空程传动柔性件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CN106256513A(43)申请公布日2016.12.28(21)申请号201610391053.X(22)申请日2016.06.03(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人陈潇男高路克张文增(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)B25J15/08(2006.01)B25J17/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称空程传动柔性件耦合自适应机器人手指装置(57)摘要空程传动柔性件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、两个传动轮、两个柔性件、过渡传动机构、中间传动机构、拨轮、凸块拨盘、限位拨盘、两个簧件和限位凸块。该装置利用拨轮上的主动凸块与凸块拨盘上的从动凸块之间的空程，实现了耦合与自适应复合抓取模式，既能联动两个关节捏持物体，也能先转动第一指段再转动第二指段握持物体，对不同形状尺寸物体具有自适应抓取效果；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；结构简单、体积小、重量轻，成本低。CN106256513ACN106256513A权利要求书1/1页1.一种空程传动柔性件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：该空程传动柔性件耦合自适应机器人手指装置还包括过渡传动机构、拨轮、第一传动轮、第二传动轮、第一柔性件、第二柔性件、凸块拨盘、中间传动机构、限位拨盘、限位凸块、第一簧件和第二簧件；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拨轮相连；所述拨轮包括固接的主动凸块，所述拨轮活动套接在近关节轴上；所述第一传动轮活动套接在近关节轴上；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；所述的第一柔性件缠绕在第一传动轮和第二传动轮上并形成“S”字形，第一柔性件的两端分别与第一传动轮、第二传动轮固接；所述的第二柔性件缠绕在第一传动轮和第二传动轮上并形成“Z”字形，第二柔性件的两端分别与第一传动轮、第二传动轮固接，第一柔性件和第二柔性件交叉成“8”字形；所述凸块拨盘活动套接在近关节轴上；所述凸块拨盘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凸块拨盘固接，中间传动机构的输出端与限位拨盘固接，所述中间传动机构使得从凸块拨盘到限位拨盘的传动为反向传动；所述限位拨盘活动套接在近关节轴上，所述限位拨盘与第一传动轮固接；所述限位凸块与基座固接；所述限位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；在该空程传动柔性件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，设此时限位拨盘相对基座的旋转角度为0度，从该位置开始，限位拨盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，限位拨盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述限位凸块限制限位拨盘的转动角度只能为正；所述第一簧件的两端分别连接限位拨盘和基座；在该空程传动柔性件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；在拨轮转动范围内，主动凸块会接触到从动凸块；所述第二簧件的两端分别连接拨轮和第一指段。2.如权利要求1所述的空程传动柔性件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所述的空程传动柔性件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。4.如权利要求1所述的空程传动柔性件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。2CN106256513A说明书1/6页空程传动柔性件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柔性件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。[0