[發(fā)明專利]一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動手指

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710218125.5
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106903682B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉東;趙思宇;杜志江
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J15/00;B25J17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 孟憲會

一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動手指，它涉及一種模塊化欠驅(qū)動手指。本發(fā)明是為了解決由于欠驅(qū)動機(jī)械手關(guān)節(jié)運動的耦合性而使得手指末端軌跡不確定運動，導(dǎo)致現(xiàn)有欠驅(qū)動機(jī)械手存在失去必要的手指靈活性的問題。本發(fā)明的第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)順次可轉(zhuǎn)動連接，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝在第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)上，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)在動力驅(qū)動部分的帶動下實現(xiàn)手指的抓取動作，復(fù)位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)抓取動作后的伸展復(fù)位動作，鎖緊機(jī)構(gòu)實現(xiàn)第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)或第三關(guān)節(jié)中的一個或多個關(guān)節(jié)的啟用與否。本發(fā)明用于智能機(jī)器人的末端執(zhí)行機(jī)械手上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模塊化欠驅(qū)動手指，具體涉及一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動手指。

背景技術(shù)

機(jī)械手能夠模仿人手的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手作為智能機(jī)器人與周圍環(huán)境交互的一個重要接口，其重要性不言而喻。在移動機(jī)器人中，特別是采用電源提供能量的移動機(jī)器人，減少能源消耗是一個要特別考慮的指標(biāo)。因此，驅(qū)動單元少、能量消耗少的欠驅(qū)動機(jī)械手就成為移動機(jī)器人的首選。但與全驅(qū)動機(jī)械手各關(guān)節(jié)運動和抓取力完全由驅(qū)動單元決定，欠驅(qū)動機(jī)械手各關(guān)節(jié)的運動還受到機(jī)械結(jié)構(gòu)和外界接觸的影響，這就使其手指的運動具有極強(qiáng)的運動耦合性，導(dǎo)致其指尖軌跡具有不確定性，相比全驅(qū)動機(jī)械手喪失了抓取的靈活性，這對要求欠驅(qū)動機(jī)械手精確抓取物體(捏取、操作等動作)提出了嚴(yán)峻的考驗。故如何在保持欠驅(qū)動手本身優(yōu)勢的前提下，還能提高其抓取靈活性就成為了一個亟待解決的問題。同時，由于抓取物體的種類較多，如何能更好的拓?fù)淝夫?qū)動機(jī)械手的結(jié)構(gòu)也是再設(shè)計時必須要考慮的問題。

綜上所述，由于欠驅(qū)動機(jī)械手關(guān)節(jié)運動的耦合性而使得手指末端軌跡不確定運動，導(dǎo)致現(xiàn)有欠驅(qū)動機(jī)械手存在失去必要的手指靈活性的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決由于欠驅(qū)動機(jī)械手關(guān)節(jié)運動的耦合性而使得手指末端軌跡不確定運動，導(dǎo)致現(xiàn)有欠驅(qū)動機(jī)械手存在失去必要的手指靈活性的問題。進(jìn)而提供一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動手指。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動手指包括動力驅(qū)動部分和關(guān)節(jié)部分，關(guān)節(jié)部分與動力驅(qū)動部分的輸出端連接，關(guān)節(jié)部分包括第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第三關(guān)節(jié)、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)，第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)順次可轉(zhuǎn)動連接，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝在第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)上，導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)在動力驅(qū)動部分的帶動下實現(xiàn)手指的抓取動作，復(fù)位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)抓取動作后的伸展復(fù)位動作，鎖緊機(jī)構(gòu)實現(xiàn)第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)或第三關(guān)節(jié)中的一個或多個關(guān)節(jié)的啟用與否。

進(jìn)一步地，動力驅(qū)動部分包括電機(jī)、連接套、固定套、指座、繞線輪、第一引導(dǎo)輪和第二引導(dǎo)輪，電機(jī)、連接套、固定套和指座順次連接，繞線輪安裝在連接套內(nèi)并與電機(jī)的輸出端連接，第一引導(dǎo)輪位于連接套內(nèi)，第二引導(dǎo)輪位于固定套內(nèi)。

進(jìn)一步地，動力驅(qū)動部分還包括收緊輪蓋和引輪支架，收緊輪蓋安裝在連接套內(nèi)并套裝在電機(jī)的輸出軸上，引輪支架安裝在連接套上，第二引導(dǎo)輪部分伸入到固定套內(nèi)，第一引導(dǎo)輪和第二引導(dǎo)輪均安裝在引輪支架上。

進(jìn)一步地，第一關(guān)節(jié)包括兩個指座連接板、第一關(guān)節(jié)軸和兩個第一擋板；第二關(guān)節(jié)包括第二關(guān)節(jié)軸和兩個第二擋板，第三關(guān)節(jié)包括第三關(guān)節(jié)軸和兩個第三擋板，相對設(shè)置的兩個指座連接板的一端通過銷軸與指座連接，兩個指座連接板的另一端與相對設(shè)置的兩個第一擋板的一端通過第一關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動連接；相對設(shè)置的兩個第二擋板的一端與兩個第一擋板的另一端之間通過第二關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動連接；相對設(shè)置的兩個第三擋板的一端與兩個第二擋板的另一端之間通過第三關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動連接。