[實用新型]適合捏持和握持的機器人手指裝置

有效

• 申請號: 201720300234.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206663269U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 黨麗楠;宋九亞;張文增;李特
• 申請（專利權）人: 清華大學;深圳市佳順智能機器人股份有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本實用新型屬于機器人手技術領域，特別涉及一種適合捏持和握持的機器人手指裝置的結構設計。

背景技術

機器人手是一個重要的終端部件，用于抓取物體和操作物體，它一般具有多個手指和手掌，核心是如何更好地抓取物體。現有的欠驅動機器人手技術主要是采用少量電機驅動多個關節，分為兩種主要的方法：當關節同時轉動時可以獲得穩定的末端捏持抓取，這種驅動是精確抓取模式，也稱為耦合轉動模式；當需要較大力量時，一般需要多個指段接觸包絡物體，這種驅動是力量型抓取模式，也稱為自適應抓取模式。這兩種抓取模式各有優缺點，都能夠實現一個電機驅動兩個關節，減少控制難度，降低了對系統的傳感與控制需求，成本較低，機器人手的重量小，體積小，便于應用在許多領域。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服已有技術的不足之處，提供一種適合捏持和握持的機器人手指裝置。該裝置能夠實現捏持和握持兩種功能，既能夠采用手指末端去捏持物體，也適合用兩個指段在沒有傳感器的情況下去自適應包絡抓取不同形狀、尺寸的物體。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型設計的一種適合捏持和握持的機器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關節軸、遠關節軸、電機、減速器和傳動機構，所述近關節軸活動套設在基座中；所述第一指段活動套接在近關節軸上；所述遠關節軸套設在第一指段中；所述第二指段套接在遠關節軸上；所述電機設置在基座中；所述電機的輸出軸與減速器的輸入軸相連，所述減速器與基座固接，所述傳動機構設置在基座中；所述近關節軸的中心線與遠關節軸的中心線平行；其特征在于：所述適合捏持和握持的機器人手指裝置還包括蝸桿、蝸輪、傳動軸、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、第六齒輪、第一中間軸、第二中間軸、第一齒條、第二齒條、第三齒條、第一撥桿、第二撥桿、第一簧件、第二簧件、第一凸塊和第二凸塊；所述蝸桿套固在減速器的輸出軸上，所述蝸桿與蝸輪嚙合，所述蝸輪套固在傳動軸上，所述傳動軸套設在基座中，所述傳動軸與傳動機構的輸入端相連，所述傳動機構的輸出端與第一齒輪相連，所述第一齒輪套接在近關節軸上，所述第一齒輪與第二齒輪嚙合，所述第二齒輪套接在第一中間軸上，所述第一中間軸、第二中間軸分別套設在第一指段中，所述第一中間軸的中心線、第二中間軸的中心線與近關節軸的中心線平行；所述第三齒輪套接在近關節軸上，所述第三齒輪與第四齒輪嚙合，所述第四齒輪套接在第一中間軸上，所述第五齒輪套接在第二中間軸上，所述第六齒輪套接在遠關節軸上，所述第五齒輪與第六齒輪嚙合，所述第六齒輪與第二指段固接；所述第一齒條、第二齒條分別滑動鑲嵌在第一指段中；第一齒條、第二齒條各自在第一指段中的滑動方向相同，該方向與近關節軸的中心線垂直；所述第一齒條與第二齒輪嚙合，所述第二齒條與第四齒輪嚙合，所述第三齒條與第五齒輪嚙合；所述第二齒條與第三齒條固接；設所述第一齒條與第二齒輪的嚙合點為A點，所述第二齒條與第四齒輪的嚙合點為B點，第三齒條與第五齒輪的嚙合點為C點，第一中間軸的中心點為M點，第二中間軸的中心點為N點，線段MB、BC、CN、NM構成平行四邊形；設第一中間軸的中心線與第二中間軸的中心線構成平面U，A點、B點位于平面U的同一側；設從所述第三齒輪到第四齒輪的傳動比為i，從所述第五齒輪到第六齒輪的傳動比為j，i與j的乘積為1；所述第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和第六齒輪的模數相等；所述第一齒輪、第二齒輪的模數相等；所述第一凸塊與基座固接，所述第二凸塊與第三齒輪固接；所述第一撥桿與第一齒條固接，所述第二撥桿與第二齒條固接；所述第一凸塊與第二凸塊接觸或離開一段距離，所述第一撥桿與第二撥桿接觸或離開一段距離；所述第一簧件的兩端分別連接第一齒輪和第一指段，所述第二簧件的兩端分別連接基座和第三齒輪，第二簧件使第二凸塊靠向第一凸塊。

本實用新型所述的適合捏持和握持的機器人手指裝置，其特征在于：所述第一簧件采用扭簧。

本實用新型所述的適合捏持和握持的機器人手指裝置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧。

本實用新型所述的適合捏持和握持的機器人手指裝置，其特征在于：所述傳動機構包括第一過渡齒輪、第二過渡齒輪和過渡軸；所述第一過渡齒輪套固在傳動軸上，所述第一過渡齒輪與第二過渡齒輪嚙合，所述第二過渡齒輪套接在過渡軸上，所述過渡軸套設在基座中，所述第二過渡齒輪與第一齒輪嚙合。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和突出性效果：