一种新型人工手柔性传动操纵机构.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CN104565215A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510002718.9(22)申请日2015.01.05(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人邵忍平李晶邵博丽汪亚运齐先坤(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.F16H1/28(2006.01)B25J9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种新型人工手柔性传动操纵机构(57)摘要本发明公开了一种新型人工手柔性传动操纵机构，由行星轮机构、切换机构、人工手、手夹组成；其中，行星轮机构中行星轮采用双联行星齿轮，太阳轮直接与输入轴配合作为输入端，内齿轮固定在人工手的壳体上，行星架作为输出端与套筒固连；在切换机构中，切换机构外圈通过螺钉直接与套筒固定连接作为输入端，滚轮和输出轴配合作为输出端，拨叉通过导向柱连接在切换机构上，通过弧形推杆和弹簧的共同作用，导向柱沿滑行槽滑动，带动人工手柔性开合，实现可靠、柔性、连续的切换。人工手柔性传动操纵机构,采用双联行星轮传动，在满足传动比要求的前提下最大限度的缩小体积，增大了啮合重合度，提高了效率，减少了噪音。CN104565215ACN104565215A权利要求书1/1页1.一种新型人工手柔性传动操纵机构，包括行星轮机构、切换机构、人工手、不完全齿轮、蜗轮、蜗杆、手夹，其特征在于:所述行星轮机构包括双联行星齿轮、小传动比行星齿轮机构、第一输出轴、输入轴、第二太阳轮、行星轮、第一太阳轮、第一内齿轮、行星架、电动机、第一双联齿轮、第二双联齿轮、高速套筒、低速套筒，电动机与第一输出轴通过联轴器连接，第一输出轴与小传动比行星齿轮机构的第二太阳轮配合，带动行星轮转动，第一太阳轮与输入轴固连，第一内齿轮固定在人工手壳体上，输入轴与高速套筒固连，行星架与低速套筒固连，且与输入轴连接，第一太阳轮带动行星架转动，双联行星齿轮的第二双联齿轮与第一太阳轮啮合，双联行星齿轮的第一双联齿轮与第一内齿轮啮合；小传动比行星齿轮机构与手夹固连；所述切换机构包括切换器A、切换器B、销柱A、销柱B、摩擦块、弹簧、外套筒、滚轮、弧形推杆、导向柱、扭簧、套筒凹齿槽、拨叉、第二输出轴，切换器A与切换器B结构相同，切换器A的外套筒与高速套筒固连，切换器B的外套筒与低速套筒固连，第二输出轴与滚轮通过轴孔配合固连；摩擦块由多个扇形块组成，摩擦块固连在滚轮的滑行槽内，弹簧安装在滚轮上定位孔内，弹簧另一端连接在摩擦块上，导向柱固定在滚轮上，拨叉通过销柱B与滚轮连接，拨叉两端有U型槽与导向柱配合，导向柱在在U型槽内滑动；扭簧一端与输出轴固连，另一端与销柱B连接，弧形推杆一端与滚轮上的销柱A连接，且与摩擦块底端的销柱连接成转动副，弧形推杆另一端的滚轮与拨叉的拱形工作面接触；在弹簧与弧形推杆的作用下摩擦块沿滑行槽上下滑动，摩擦块的凸形齿与外套筒的套筒凹齿槽配合，切换器A接合，摩擦块的凸形齿与外套筒的套筒凹齿槽分离，切换器B脱开；切换机构通过第二输出轴与蜗杆、蜗轮和不完全齿轮配合，带动人工手开合。2.根据权利要求1所述的新型人工手柔性传动操纵机构，其特征在于:所述摩擦块采用橡胶材料，摩擦系数为0.7～0.9。2CN104565215A说明书1/4页一种新型人工手柔性传动操纵机构技术领域[0001]本发明涉及一种人工手的传动机构，具体地说，涉及一种新型人工手柔性传动操纵机构。背景技术[0002]目前,国内外学者对肌电控制假手方面研究很多,并取得了一定的成果，其典型代表为德国OttoBack公司，其研制的SUVA肌电假手是单自由度三手指假手sll，其控制系统包括两路EMG信号处理部分，激励系统和位置控制系统；日本Kobe大学KnezoAkazwaa等人研制了一种新型肌电控制仿生Kobe手，能模仿人手的神经肌肉控制系统的动态特性，使肌电手通过手指运动的位置控制系统、力反馈和可变增益来响应神经肌肉控制系统发出的指令(A.Cranny,D.P.J.Cotton,P.H.Chappell,S.P.Beeby,N.M.White.厚膜力滑动传感器假手.SensorsandActuators.A123–124(2005)162–171：R.G.E.Clement,K.E.Bugler,C.W.Oliver.仿生假手:对现有技术的回顾和未来的展望.Thesurgeon9(2011)336-340)。国内的研究,如哈尔滨工业大学的实时控制假手(“基于DSP的三自由度肌电假手实时控制方法”,航空学报,2007，28(5):1257-1261)；清华大学的自适应能力的自动切换增力机构。该机构采用离合