[發明專利]擬人靈巧手圓弧型基關節

有效

• 申請號: 201210333771.3
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102806564A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 楊文珍;潘志庚;胡國生;邵明朝;周晉;葉松;張明敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江理工大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種機器人的手指基關節，尤其是涉及可以繞同一轉動中心進行彎曲和側擺運動，并且兩者運動獨立分離的一種擬人靈巧手圓弧型基關節。

背景技術

隨著機器人應用領域的擴大，作業環境和任務的復雜化，而普通機器人的最重要部位即末端夾持裝置己遠遠不能滿足各種靈巧及精細操作任務的要求。由于大多數的末端夾持器是針對特定任務、特定被夾持零件而設計的，存在著缺少靈活性和夾持方式有限等局限性，而研制出種通用的末端夾持器，代替各種特定末端夾持器，完成各種環境下的靈巧操作任務，如在太空航天器的艙外、核電站、化工廠等危險、惡劣的工作環境中從事探測、取樣、裝配、修理作業，戰場探雷和排雷這類危險的工作，成為機器人研究領域一種需要。因此，人們開始研究基于機構、驅動、控制技術以及機器人力覺、視覺等關鍵技術集成的多指靈巧手(Multi-Fingered?Dexterous?Hand)，希望取代機器人末端的傳統夾持器。

多指靈巧手是一種仿人手、具有多自由度和多種感知功能、能夠完成復雜的抓取動作的機器人手。它能夠抓取不同形狀、大小、材質的物體，還可以對所抓持的物體進行一定幅度的多種精細操作。用它代替專用的機器人末端執行器，可以提高機器人的作業范圍和作業能力。

因此多指靈巧手的研究就成為了當前機器人技術研究的熱點。目前靈巧手結構中最重要的是基關節的兩自由度實現問題，雖然提出了不少的解決方案，但都不能實現真正意義上的靈巧。

發明內容

本發明的目的在于提供一種擬人靈巧手圓弧型基關節，可以繞空間一點進行彎曲和側擺運動，并且兩者運動獨立分離的靈巧手的手指基關節。它能使機械靈巧手控制更加容易，活動更加靈活，在人類無法親臨或惡劣的環境中工作。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括第一直流電機、第二直流電機、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第三圓錐齒輪、第四圓錐齒輪、第五圓錐齒輪、第一軸、第二軸、U形托架、橢圓形框架、滑塊和下掌指節；第一直流電機與第一圓錐齒輪固定連接，第一圓錐齒輪與第二圓錐齒輪嚙合，第二圓錐齒輪與U形托架外底面固接，第二圓錐齒輪孔與第一軸為間隙配合，第一直流電機轉動使U形托架繞第一軸進行側擺運動；第二直流電機與第三圓錐齒輪固定連接，橢圓形框架安裝在U形托架內，橢圓形框架內安裝有第二軸，第二軸與第一軸軸線相互垂直并位于同一水平面上，第三圓錐齒輪與安裝在框架內的第四圓錐齒輪嚙合，第四圓錐齒輪與安裝在第二軸上的第五圓錐齒輪嚙合，第二軸兩端伸出橢圓形框架外，第五圓錐齒輪帶動安裝在第二軸兩端的滑塊轉動，兩個滑塊分別安裝在下掌指節內的弧形導軌內，下掌指節兩端的凸塊與U形托架轉動配合，第二直流電機轉動使下掌指節繞第二軸進行彎曲運動。

與背景技術相比，本發明具有的有益效果是：

1.?本發明采用內置式直流電機驅動,?通過圓錐齒輪實現基節的側擺和彎曲運動，運動平穩，傳動精度高。

2.?本發明可以繞著一點進行側擺和彎曲運動，實現了兩個自由度的分離的基關節，提高了機械手的靈巧性和控制，增大了機械手的抓取空間和穩定性。

因此，本發明能夠滿足了機器人靈巧機械手基關節的性能。

附圖說明:

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明去掉下掌指節的結構示意圖。

圖3是本發明側擺運動的結構示意圖。

圖4是本發明彎曲運動的結構示意圖。

圖5是本發明下掌指節的結構示意圖。

圖中：1、第一直流電機，2、第二直流電機、3、第一圓錐齒輪，4、第二圓錐齒輪，5、第三圓錐齒輪，6、第四圓錐齒輪，7、第五圓錐齒輪，8、第一軸，9、第二軸，10、U形托架，11、橢圓形框架，12、滑塊，13、下掌指節，14、弧形導軌。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。