[發明專利]氣動雙手揉搓仿生裝置

有效

• 申請號: 201310493975.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103498906A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 竇云霞;王傳洋;鐘康民
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: F16H47/00
• 分類號: F16H47/00;F16H37/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;趙艷

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技術領域

本發明涉及一種氣動雙手揉搓仿生裝置。

背景技術

在機構創新設計中，單純依靠機構自身的運動，來實現模仿人手揉搓的動作，是極其困難的。因為人手揉搓的動作，是一個直線運動與擺動復合而成的運動。采用數控技術實現模仿人手揉搓的動作，是最容易想到的技術方案。但是，采用數控技術模仿一只手揉搓的運動，至少需要兩個伺服電機，并采用兩軸聯動數控系統編程驅動；模仿雙手揉搓的運動，則至少需要四個伺服電機，并通過多軸聯動數控系統控制來實現。這不僅造成整個裝置極其龐大復雜，而且造價極其高昂。如中國專利文獻CN?102940566?A公開的揉搓按摩器，不僅結構極其復雜，而且未能給出仿生運動的軌跡；再如中國專利文獻CN?103252709?A公開的數控揉搓式研磨機床，則采用了3個伺服電機，以及極其復雜的機械傳動系統，體積龐大，造價昂貴。從運動學的角度，目前尚未檢索到實質性的雙手揉搓仿生裝置。

目前在工業、醫療、農業等生產生活領域，迫切需要簡單、實用、造價低廉的雙手揉搓機構。例如，工業生產中粉狀與塊狀物料揉搓攪拌、醫療器械中的雙手按摩、農業生產中的揉搓茶葉（主要是碧螺春）、食品生產中的揉面等等。

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發明內容

本發明的目的是提供一種簡單實用的氣動雙手揉搓仿生裝置，從而以極低的造價來滿足各類相應產品對雙手揉搓仿生裝置的需求。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

第一技術方案：

一種氣動雙手揉搓仿生裝置，包括機架、設于所述機架上的兩組揉搓組件，每組所述揉搓組件均包括轉動地設于所述機架上的齒輪、一端通過銷軸轉動地設于所述齒輪上的連桿，所述銷軸的軸心線偏離所述齒輪的軸心線且與所述齒輪的軸心線相平行，所述連桿上開設有沿其長度方向延伸的滑槽，每組所述揉搓組件還包括中心鉸接在所述機架上用于提供所述連桿導向的滑塊，所述滑塊間隙配合地設于所述滑槽中，所述機架上還設有氣缸、通過所述氣缸驅動可沿自身長度方向移動的雙面齒條，所述氣缸包括第一缸筒、第二缸筒、設于所述第一缸筒上的第一活塞、設于所述第二缸筒上的第二活塞，所述第一活塞、所述第二活塞的軸心線沿同一直線方向延伸，所述雙面齒條的兩端分別與所述第一活塞、所述第二活塞固定連接，所述雙面齒條上長度方向的兩側分別設有多個可與所述齒輪相嚙合的齒，兩組所述揉搓組件分別設于所述雙面齒條的兩側，且兩組所述揉搓組件上兩個所述齒輪分別與所述雙面齒條相嚙合設置。

在該技術方案中，優選地，所述齒輪上設有銷孔，所述銷孔的中心線與所述齒輪的軸心線相偏離，所述銷軸的一端連接在所述連桿上，其另一端轉動地穿設在所述銷孔中。

第二技術方案：

一種氣動雙手揉搓仿生裝置，包括機架、設于所述機架上的兩組揉搓組件，每組所述揉搓組件均包括轉動地設于所述機架上的齒輪、一端通過銷軸轉動地設于所述齒輪上的連桿，所述銷軸的軸心線偏離所述齒輪的軸心線且與所述齒輪的軸心線相平行，所述連桿上開設有沿其長度方向延伸的滑槽，每組所述揉搓組件還包括中心固定設置在所述機架上用于提供所述連桿導向的導向件，所述導向件間隙配合地設于所述滑槽中，所述導向件上與所述滑槽長度方向槽壁相配合的周向外表面為圓柱面，所述機架上還設有氣缸、通過所述氣缸驅動可沿自身長度方向移動的雙面齒條，所述氣缸包括第一缸筒、第二缸筒、設于所述第一缸筒上的第一活塞、設于所述第二缸筒上的第二活塞，所述第一活塞、所述第二活塞的軸心線沿同一直線方向延伸，所述雙面齒條的兩端分別與所述第一活塞、所述第二活塞固定連接，所述雙面齒條上長度方向的兩側分別設有多個可與所述齒輪相嚙合的齒，兩組所述揉搓組件分別設于所述雙面齒條的兩側，且兩組所述揉搓組件上兩個所述齒輪分別與所述雙面齒條相嚙合設置。

在該技術方案中，優選地，所述導向件的軸心線與所述齒輪的軸心線相互平行。

在該技術方案中，優選地，所述導向件為圓柱銷、滾動軸承、滑動軸承中的一種。

在該技術方案中，優選地，所述齒輪上設有銷孔，所述銷孔的中心線與所述齒輪的軸心線相偏離，所述銷軸的一端連接在所述連桿上，其另一端轉動地穿設在所述銷孔中。