[發(fā)明專利]機器人靈巧手模塊化手指

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710072588.1
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101104267A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏;金明河;蘭天;劉伊威;樊紹巍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 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(wù)所
• 代理人: 朱永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機器人靈巧手手指技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機器人靈巧手技術(shù)作為機器人技術(shù)的一個重要分支，經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了很好的成績，也相繼誕生了一些有代表性的靈巧手，比如Stanford/JPL(斯坦福研制的靈巧手)、Utan/M.I.T(麻省理工研制的靈巧手)、DLR(德國宇航中心研制的靈巧手)、NASA(美國宇航局研制的靈巧手)等等。上述這些靈巧手的進步之處主要體現(xiàn)在機械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動、傳感、集成度以及控制等方面。但由于受到電機技術(shù)、電子產(chǎn)品制造技術(shù)等的限制，以往的靈巧手在集成度方面還沒有達到令人滿意的程度，比如Stanford/JPL手、Utan/M.I.T手以及商品化的Shadow手等，將驅(qū)動器等置于靈巧手的外部(如前臂內(nèi))，此時傳遞力的空間距離較遠且路徑不規(guī)則，通過腱(繩索)來實現(xiàn)傳動。

腱傳動系統(tǒng)的優(yōu)點是：可以使驅(qū)動器與手指本體分離，有利于減小手指的尺寸和重量；腱傳動在結(jié)構(gòu)的緊湊性、研制的靈活性、成本等方面具有最好的綜合指標；腱傳動是一種零回差的柔順傳動方式，因而可以簡化力控制器的設(shè)計。但腱傳動在實現(xiàn)空間布置自由的同時，有其不可避免的缺陷：由于腱的剛度是有限的，所以驅(qū)動系統(tǒng)表現(xiàn)出一定的滯后，從而影響位置精度，甚至引起高增益系統(tǒng)的不穩(wěn)定；必須對腱進行預(yù)緊，這增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和裝配的難度；同時，預(yù)緊程度對驅(qū)動系統(tǒng)的性能有很大的影響，較大的預(yù)緊力會產(chǎn)生較大的摩擦力，而較小的預(yù)緊力會導(dǎo)致腱的松弛，腱的張力和波動如果很大，可能會激發(fā)系統(tǒng)的振蕩，從而引起腱的不穩(wěn)定或造成腱的損壞。同時，由于腱連接的路徑復(fù)雜，端部磨損等隱患的存在，影響了系統(tǒng)的可靠性、可維護性，當某根腱斷裂時，必須進行靈巧手整體的拆卸，工作量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決目前機器人領(lǐng)域多指靈巧手存在可靠性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及可維護性差的問題，而提供了一種機器人靈巧手模塊化手指。

本發(fā)明由基關(guān)節(jié)殼體1、基關(guān)節(jié)主電路板1-1、雙驅(qū)驅(qū)動機構(gòu)1-2、基關(guān)節(jié)連接電路板1-3、基關(guān)節(jié)差動機構(gòu)1-4、U形連接頭1-5、基關(guān)節(jié)二維力矩傳感器1-6、基關(guān)節(jié)絕對位置傳感裝置1-7、第一指節(jié)殼體2、驅(qū)動機構(gòu)2-1、第一指電路板2-2、中間指節(jié)殼體3、耦合鋼絲傳動機構(gòu)3-1、末端指節(jié)殼體4、手指關(guān)節(jié)一維位置傳感器4-1、一維力矩傳感器4-5組成；