[實用新型]凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320189948.7
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203236487U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 李靈;張文增
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，包括電機、減速器、手掌和至少兩個手指，所述手掌為中空狀的框架結構；所述電機固接于手掌中，電機的輸出軸與減速器的輸入軸相連；所述每個手指包括一根腱繩、n個指段、n個關節(jié)軸、n個繩輪和n個扭簧，其中，n至少為2，各手指的指段數(shù)量相同或不同；在每個手指中，所有關節(jié)軸兩兩相互平行，第1個關節(jié)軸活動套設于手掌中，第1個指段活動套接在第1個關節(jié)軸上，第i個關節(jié)軸活動套設于第i-1個指段中，第i個指段活動套接在第i個關節(jié)軸上，其中，i為2至n中的整數(shù)，其特征在于：該凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置還包括第一錐齒輪、第二錐齒輪、不完全溝槽凸輪、凸輪軸、下掛鉤和活動板；所述第一錐齒輪固定套接在減速器的輸出軸上，所述第二錐齒輪固定套接在凸輪軸上，第一錐齒輪與第二錐齒輪相嚙合；所述凸輪軸活動套設在手掌中；所述不完全溝槽凸輪固定套接在凸輪軸上；所述下掛鉤的一端與不完全溝槽凸輪的溝槽相配合，下掛鉤的另一端固定安裝在活動板上；在每個手指中，第j個繩輪活動套接在第j個關節(jié)軸上，其中，j為1至n中的整數(shù)；在每個手指中，第1個扭簧套在第1個關節(jié)軸上，第1個扭簧的兩端分別連接手掌和第1個指段，第k個扭簧套在第k個關節(jié)軸上，第k個扭簧的兩端分別連接第k-1個指段和第k個指段，其中，k為2至n中的整數(shù)；當扭簧松弛時，手指呈彎曲抓緊狀態(tài)；在每個手指中，所述腱繩的一端與活動板直接固接或者穿過活動板與第1個指段固接，所述腱繩依次纏繞經(jīng)過第1個繩輪、穿過第1個指段，依次纏繞經(jīng)過第2個繩輪、穿過第2個指段……，依次纏繞經(jīng)過第m個繩輪、穿過第m個指段……，依次纏繞經(jīng)過第n個繩輪、穿過第n個指段，腱繩的另一端與第n個指段固接，其中，m為從1到n的整數(shù)。

2.如權利要求1所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于，還包括q個活動板上掛鉤、q個手指掛鉤；所述上掛鉤均分別固定安裝在活動板上；所述手指掛鉤均分別固定安裝在手指的第1個指段上；所述腱繩的一端與第1個指段掛鉤固接，依次穿過第1個活動板上掛鉤、穿過第2個手指掛鉤……穿過第p-1個活動板上掛鉤、穿過第p個手指掛鉤……穿過第q個活動板上掛鉤、穿過第1個指段，依次纏繞經(jīng)過第2個繩輪、穿過第2個指段……，依次纏繞經(jīng)過第m個繩輪、穿過第m個指段……，依次纏繞經(jīng)過第n個繩輪、穿過第n個指段，腱繩的另一端與第n個指段固接；其中，n為手指的指段數(shù)量，m為從1到n的整數(shù)，q為正整數(shù)，p為從1到q的整數(shù)。

3.如權利要求1或2所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括電機驅(qū)動模塊、控制模塊、第一傳感器和第二傳感器；所述第一傳感器和第二傳感器安裝在手掌或手指中，第一傳感器和第二傳感器分別通過信號線與控制模塊輸入端相連，第一傳感器檢測手指打開狀態(tài)并反饋給控制模塊；第二傳感器檢測物體到位狀態(tài)并反饋給控制模塊；所述控制模塊的輸出端通過信號線和電機驅(qū)動模塊與電機相連。

4.如權利要求3所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：所述第一傳感器采用角位移傳感器、直線位移傳感器、壓力傳感器和接近傳感器中的一種或多種的組合。

5.如權利要求3所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：所述第二傳感器采用角位移傳感器、直線位移傳感器、壓力傳感器和接近傳感器中的一種或兩種的組合。

6.如權利要求3所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：所述控制模塊采用PLC、單片機、DSP或計算機。

7.如權利要求3所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：還包括抓取按鈕和張開按鈕；所述抓取按鈕和張開按鈕分別與控制模塊的輸入端相連。

8.如權利要求3所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：還包括編碼器，所述編碼器與控制模塊相連。

9.如權利要求1或2所述的凸輪式快速抓取欠驅(qū)動機器人手裝置，其特征在于：所述的手指有5個，包括拇指、食指、中指、無名指和小指，所述拇指包括2個指段和2個關節(jié)軸；所述食指、中指、無名指和小指結構相同，均包括3個指段和3個關節(jié)軸。