并联齿轮传动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CN105583834A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201610153467.9(22)申请日2016.03.17(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人张文增梁达尧(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)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置(57)摘要并联齿轮传动平夹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、多个齿轮、凸块拨盘、簧件和限位凸块等。该装置利用驱动器、不同传动比的多路齿轮传动机构、簧件、凸块拨盘和限位凸块等综合实现了平行夹持及自适应抓取的功能，根据目标物体形状和位置的不同，既能平动第二指段捏持物体或外张撑住，也能依次转动第一指段和第二指段包络不同形状、大小的物体；该装置抓取范围大；采用欠驱动的方式，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；该装置结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。CN105583834ACN105583834A权利要求书1/2页1.一种并联齿轮传动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：该并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置还包括传动机构、第一主齿轮、第二主齿轮、第一齿轮组、第三主齿轮、第四主齿轮、第二齿轮组、凸块拨盘、簧件和限位凸块；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；所述驱动器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第一主齿轮相连；所述第一主齿轮活动套接在近关节轴上，所述第二主齿轮套接在远关节轴上，第二主齿轮与第二指段固接；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一个齿轮或相啮合的多个齿轮，所述第一齿轮组的输入齿轮与第一主齿轮啮合，所述第一齿轮组的输出齿轮与第二主齿轮相啮合；所述第三主齿轮活动套接在近关节轴上；所述第四主齿轮套接在远关节轴上，第四主齿轮与第二指段固接；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一个齿轮或相啮合的多个齿轮，所述第二齿轮组的输入齿轮与第三主齿轮啮合，所述第二齿轮组的输出齿轮与第四主齿轮相啮合；所述凸块拨盘活动套接在近关节轴上，所述凸块拨盘与第三主齿轮固接；所述限位凸块与基座固接；所述凸块拨盘与限位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；在该并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置处于初始状态时，凸块拨盘与限位凸块接触，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；所述簧件的两端分别连接凸块拨盘和基座；通过第一齿轮组的传动，从第一主齿轮到第二主齿轮的传动是同向传动且传动比小于1；通过第二齿轮组的传动，从第三主齿轮到第四主齿轮的传动是同向传动且传动比等于1。2.如权利要求1所述的并联齿轮传动平夹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所述的并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。4.如权利要求1所述的并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第一齿轮组包括第一过渡齿轮、第二过渡齿轮、第三过渡齿轮、第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴；所述第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴分别套设在第一指段中，所述第一过渡齿轮与第一主齿轮啮合，所述第一过渡齿轮与第二过渡齿轮啮合，所述第二过渡齿轮与第三过渡齿轮啮合，所述第三过渡齿轮与第二主齿轮啮合，所述第一过渡齿轮套接在第一中间轴上，所述第二过渡齿轮套接在第二中间轴上，所述第三过渡齿轮套接在第三中间轴上。5.如权利要求1所述的并联齿轮传动平夹自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第二齿轮组包括第四过渡齿轮、第五过渡齿轮、第六过渡齿轮、第四中间轴、第五中间轴和第六中间轴；所述第四中间轴、第五中间轴和第六中间轴分别套设在第一指段中，所述第四过渡齿轮与第三主齿轮啮合，所述第四过渡齿轮与第五过渡齿轮啮合，所述第五过渡齿轮与第六过渡齿轮啮合，所述第六过渡齿轮与第四主齿轮啮合，所述第四过渡齿轮套接在第四2CN105583834A权利要求书2