[發明專利]機器人靈巧手模塊化手指

無效

• 申請號: 200710072588.1
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101104267A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 劉宏;金明河;蘭天;劉伊威;樊紹巍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 朱永林

1.機器人靈巧手模塊化手指，它由基關節殼體(1)、基關節主電路板(1-1)、雙驅驅動機構(1-2)、基關節連接電路板(1-3)、基關節差動機構(1-4)、U形連接頭(1-5)、基關節二維力矩傳感器(1-6)、基關節絕對位置傳感裝置(1-7)、第一指節殼體(2)、驅動機構(2-1)、第一指電路板(2-2)、中間指節殼體(3)、耦合鋼絲傳動機構(3-1)、末端指節殼體(4)、手指關節一維位置傳感器(4-1)和一維力矩傳感器(4-2)組成；

其特征在于基關節主電路板(1-1)設置在基關節殼體(1)的下端上，基關節連接電路板(1-3)設置在基關節殼體(1)的上側端上，第一指電路板(2-2)設置在第一指節殼體(2)內側、指節的背面；

雙驅驅動機構(1-2)設置在基關節殼體(1)的中下部內，基關節差動機構(1-4)設置在基關節殼體(1)的上部內；所述雙驅驅動機構(1-2)由兩個電動機(1-2-1)、兩個諧波減速器(1-2-2)和兩個張緊輪(1-2-3)組成；所述基關節差動機構(1-4)由兩個主動錐齒輪(1-4-1)、兩個從動錐齒輪(1-4-2)和兩個皮帶輪(1-4-3)組成；兩個電動機(1-2-1)的輸出皮帶輪通過皮帶分別與兩個諧波減速器(1-2-2)的輸入皮帶輪傳動連接；兩個諧波減速器(1-2-2)的輸出皮帶輪分別通過皮帶與兩個張緊輪(1-2-3)、基關節差動機構(1-4)上的兩個皮帶輪(1-4-3)傳動連接；兩個主動錐齒輪(1-4-1)與兩個從動錐齒輪(1-4-2)互相間隔嚙合連接，兩個主動錐齒輪(1-4-1)的軸心線重合，兩個從動錐齒輪(1-4-2)的軸心線重合，錐齒輪(1-4-1)的軸心線與兩個從動錐齒輪(1-4-2)的軸心線處在同一個平面中，兩個皮帶輪(1-4-3)分別套接在兩個主動錐齒輪(1-4-1)的轉軸(1-8)上；U形連接頭(1-5)的U形的一端(1-5-1)上的軸孔與基關節差動機構(1-4)的一個從動錐齒輪(1-4-2)的轉軸轉動連接，U形連接頭(1-5)的U形的另一端(1-5-2)上的孔與基關節差動機構(1-4)的另一個從動錐齒輪(1-4-2)的轉軸固定連接；U形連接頭(1-5)上端十字結構的邊緣端面連接在第一指節殼體(2)的下端上，基關節二維力矩傳感器(1-6)設置在U形連接頭(1-5)上端十字結構的端面上；第一指節殼體(2)的上端軸孔通過第一軸(5)與中間指節殼體(3)的下端軸孔轉動連接；所述驅動機構(2-1)由第一指節電動機(2-1-1)和第一指節諧波減速器(2-1-2)組成；所述耦合鋼絲傳動機構(3-1)由第一轉輪(3-1-1)、第二轉輪(3-1-2)、第一鋼絲(3-1-3)和第二鋼絲(3-1-4)組成；驅動機構(2-1)的第一指節電動機(2-1-1)設置在第一指節殼體(2)的內部，驅動機構(2-1)的第一指節諧波減速器(2-1-2)的輸入空心軸套接在第一軸(5)上，第一指節電動機(2-1-1)的輸出皮帶輪通過皮帶與第一軸(5)上的皮帶輪(2-1-3)傳動連接；耦合鋼絲傳動機構(3-1)的第一轉輪(3-1-1)轉動套接在第一軸(5)上，第一轉輪(3-1-1)的一個側端面與第一指節殼體(2)的上側內端面固定連接，中間指節殼體(3)內側壁上的支架(3-1-5)與驅動機構(2-1)的第一指節諧波減速器(2-1-2)的輸出轉動端固定連接，耦合鋼絲傳動機構(3-1)的第二轉輪(3-1-2)的轉軸(6)與中間指節殼體(3)上端的軸孔轉動連接，第一鋼絲(3-1-3)的兩端、第二鋼絲(3-1-4)的兩端分別固定在第一轉輪(3-1-1)外圓面和第二轉輪(3-1-2)外圓面上，第一轉輪(3-1-1)通過第一鋼絲(3-1-3)、第二鋼絲(3-1-4)與第二轉輪(3-1-2)交叉傳動；末端指節殼體(4)通過內壁上的支架(4-2)與耦合鋼絲傳動機構(3-1)的第二轉輪(3-1-2)的側端面固定連接；支架(4-2)平行于轉軸(6)軸心線的端面上設置有一維力矩傳感器(4-5)，中間指節殼體(3)上端內側面與轉軸(6)的一個端面之間設置有手指關節一維位置傳感器(4-1)。

2.根據權利要求1所述的機器人靈巧手模塊化手指，其特征在于所述手指關節一維位置傳感器(4-1)由末端指節電路板(4-6)、末端指節霍爾敏感芯片(4-4)和末端指節磁鋼(4-3)組成；末端指節電路板(4-6)設置在中間指節殼體(3)上，末端指節電路板(4-6)一端上設置有末端指節霍爾敏感芯片(4-4)，轉軸(6)的一個端面鑲嵌有末端指節磁鋼(4-3)，末端指節霍爾敏感芯片(4-4)與末端指節磁鋼(4-3)之間有間隙(L1)。