[實用新型]單自由度耦合型仿人機械手指

有效

• 申請號: 201520449456.6
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN204893973U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 李寬;陳炯瑋;王坤;張亞斌;李旭東
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本實用新型涉及一種仿人機械手指，具體是一種單自由度耦合型仿人機械手指。

背景技術

機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備。機械手是在機械化，自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。在現代生產過程中，機械手被廣泛的運用于自動生產線中，機械人的研制和生產已成為高技術領域內，迅速發展起來的一門新興的技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用。

然而，目前機械手的每個手指多為連桿驅動式，有許多缺點，比如在抓舉較重物時需考慮連桿剛度；連桿的運動位置會加大機械手的占用空間，使得其體積較大；運動中連桿位置受到限制會出現較大死點，轉動角度較小等等。這些缺點使得機械手的應用范圍很窄，必須根據特定的場合來設計結構，有諸多限制，大大的降低了生產效率，不利于自動化生產的普及。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種單自由度耦合型仿人機械手指，連接可靠，可精準的傳動及定位，有效增大轉動角度；另外可節約內部空間，進而縮小體積。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：該種單自由度耦合型仿人機械手指，包括近手掌段、過渡指節、指尖、齒輪軸、轉軸Ⅰ和轉軸Ⅱ，所述的齒輪軸固定在近手掌段的前端，所述的轉軸Ⅰ固定在過渡指節的前端，過渡指節的前端通過轉軸Ⅰ與近手掌段的后端活動連接，所述的轉軸Ⅱ固定在指尖的前端，指尖的前端通過轉軸Ⅱ與過渡指節的后端活動連接；所述的齒輪軸、轉軸Ⅰ和轉軸Ⅱ的軸線相互平行，齒輪軸上固定有錐齒輪和滑輪Ⅰ，轉軸Ⅰ固定有兩個滑輪Ⅱ，轉軸Ⅱ固定有滑輪Ⅲ，滑輪Ⅰ通過繩索Ⅰ與其中一個滑輪Ⅱ傳動連接，另一個滑輪Ⅱ通過繩索Ⅱ與滑輪Ⅲ傳動連接。

進一步，所述的滑輪Ⅰ、滑輪Ⅱ和滑輪Ⅲ分別與齒輪軸、轉軸Ⅰ和轉軸Ⅱ之間均為過盈配合。

進一步，所述的繩索Ⅰ和繩索Ⅱ均為尼龍材質。

與現有技術相比，本實用新型采用轉軸、滑輪和繩索相結合的方式，無需考慮連桿的剛度，連接可靠，可精準的傳動及定位，采用繩索帶動轉軸，可有效增大轉動角度，從而減少機械手指的轉動死點；另外這種結構相比于連桿式傳動方式占用的內部空間較小，進而縮小了機械手指的體積。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的仰視圖。

圖中：1、錐齒輪，2、滑輪Ⅰ，3、齒輪軸，4、近手掌段，5、繩索Ⅰ，6、轉軸Ⅰ，7、滑輪Ⅱ，8、過渡指節，9、繩索Ⅱ，10、轉軸Ⅱ，11、滑輪Ⅲ，12、指尖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1和圖2所示，以圖1中的左方為前方進行專利描述，本實用新型包括近手掌段4、過渡指節8、指尖12、齒輪軸3、轉軸Ⅰ6和轉軸Ⅱ10，所述的齒輪軸3固定在近手掌段4的前端，所述的轉軸Ⅰ6固定在過渡指節8的前端，過渡指節8的前端通過轉軸Ⅰ6與近手掌段4的后端活動連接，所述的轉軸Ⅱ10固定在指尖12的前端，指尖12的前端通過轉軸Ⅱ10與過渡指節8的后端活動連接；所述的齒輪軸3、轉軸Ⅰ6和轉軸Ⅱ10的軸線相互平行，齒輪軸3上固定有錐齒輪1和滑輪Ⅰ2，轉軸Ⅰ6固定有兩個滑輪Ⅱ7，轉軸Ⅱ10固定有滑輪Ⅲ11，滑輪Ⅰ2通過繩索Ⅰ5與其中一個滑輪Ⅱ7傳動連接，另一個滑輪Ⅱ7通過繩索Ⅱ9與滑輪Ⅲ11傳動連接。

進一步，所述的滑輪Ⅰ2、滑輪Ⅱ7和滑輪Ⅲ11分別與齒輪軸3、轉軸Ⅰ6和轉軸Ⅱ10之間均為過盈配合；采用過盈配合相比于一體鑄造成型，不僅便于各個轉軸的加工，而且當滑輪或轉軸損壞時，可將轉軸與滑輪分離后更換損壞的部件，無需整體進行更換，提高部件的利用率。

作為本實用新型的一種改進，所述的繩索Ⅰ5和繩索Ⅱ9均為尼龍材質；采用尼龍材質的繩索不僅便于加工，而且耐磨，延長繩索的使用壽命。

使用時，通過驅動裝置帶動錐齒輪1轉動，進而帶動齒輪軸3的近手掌段4轉動，同時通過滑輪Ⅰ2和繩索Ⅰ5帶動，轉軸Ⅰ6和過渡指節8轉動；然后通過繩索Ⅱ9和滑輪Ⅲ11帶動轉軸Ⅱ10和指尖12進行轉動；從而達到驅動機械手指的過程；對進行機械手指進行張開與握緊的過程，只需使驅動裝置帶動錐齒輪1正轉或反轉即可實現。