[實用新型]基于扭繩驅動的機器人手指

有效

• 申請號: 201220462567.7
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202878319U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 楊泉;張華;張孝
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/08
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本實用新型涉及一種機器人手指，尤其涉及一種基于扭繩驅動的機器人手指。

背景技術

機器人手是機器人的重要組成部分，近年來成為各國學者研究的熱門和重點，機器人手指的驅動方式又是影響機器人手性能和功能的重要方面，現在機器人手指的驅動方式主要分為兩大類：電機驅動，液壓或者氣壓驅動，這兩類驅動方案比較各有優劣，液壓或氣壓驅動能用較小的驅動機構產生較大的驅動力，但是為避免液壓油受到污染，對環境清潔度要求高，氣壓驅動器工作時會產生較大噪音，更重要的是液壓和氣壓驅動器難以精確控制驅動位移、位置和驅動力；若采用電機驅動，能較好的實現轉角和力的精確控制，傳感器檢測和驅動電路控制電機的轉角和力矩等各參數也很方便，但是受制于機器人手指尺寸不能太大，安裝在機器人手指上的電機不能太大，電機驅動力就會較小，需要通過減速機構減速增力。為此，哈工大的劉宏教授帶頭開發了DLR線性驅動器，用蝸桿減速器，將電機的旋轉運動變為驅動器的直線運動，并減速增力；哈工大的DLR線性驅動器有較小的尺寸，在較小的空間內實現電機的減速、產生很大的驅動力，但是由于采用蝸輪蝸桿減速器，驅動器有時會產生爬行現象，而且由于有齒輪間隙，正反行程會有一定誤差。而目前很少有其它類型的減速增力減速器。

發明內容

本實用新型的目的在于提供了一種基于扭繩驅動的機器人手指，它具有尺寸小、驅動力大、控制準確方便的優點。

本實用新型是這樣來實現的，它包括近指段、中指段、末指段、中指軸、末指軸、耦合連桿、扭繩轉軸、扭繩、回復彈簧和電機，其特征在于電機固定連接在近指段上，中指段通過中指軸連接在近指段上，末指段通過末指軸連接在中指段上，末指段和近指段通過耦合連桿相連，扭繩的一端連接在電機的轉軸上，另一端通過扭繩轉軸連接在中指段上，回復彈簧的兩端分別連接在近指段和中指段上，回復彈簧環繞在扭繩的外圍。

本實用新型的技術效果是：本實用新型采用扭繩驅動，較小尺寸的減速器就能實現較高的減速比和產生較大的驅動力，沒有齒輪或者絲杠，不會產生爬行現象，沒有回復間隙。將驅動手指伸張和收縮的的扭繩和回復彈簧集成在一起，結構緊湊、體積小，符合機器人手指的要求，適合安裝在機器人手指上。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

在圖中，1、近指段??2、中指段???3、末指段??4、中指軸???5、末指軸??6、耦合連桿??7、扭繩轉軸??8、扭繩??9、回復彈簧??10、電機。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型是這樣來實現的，它包括近指段1、中指段2、末指段3、中指軸4、末指軸5、耦合連桿6、扭繩轉軸7、扭繩8、回復彈簧9和電機10，電機10固定連接在近指段1上，中指段2通過中指軸4連接在近指段1上，末指段3通過末指軸5連接在中指段2上，末指段3和近指段1通過耦合連桿6相連，扭繩8的一端連接在電機10的轉軸上，另一端通過扭繩轉軸7連接在中指段2上，回復彈簧9的兩端分別連接在近指段1和中指段2上，回復彈簧9環繞在扭繩8的外圍；在安裝時回復彈簧9有一初始壓縮量，當未抓取或者未捏物體時，由于回復彈簧9有初始壓縮量，會產生彈力使手指成伸直狀態；當需要手指屈曲時，電機10旋轉，帶動扭繩8轉動，兩根扭繩8不斷纏繞軸向距離變短，拉動中指段2繞著中指軸4轉動，同時由于近指段1和中指段的2的相對角度發生了變化，安裝于近指段1上的耦合連桿6會驅動末指段3，使末指段3相對于中指段2的相對角度也變化，末指段3的運動是繞中指軸4和繞末指軸5的轉動的符合運動，實現末指段5和中指段4的耦合轉動；當需要手指伸張時，電機10反向轉動，釋放相互纏繞的扭繩8，由于回復彈簧9的彈力作用，將推動中指段2伸張，同時由于耦合連桿6的作用，末指段3和中指段2將耦合轉動伸張。