[發(fā)明專利]一種主動雙模式繩驅(qū)動五指靈巧機械手

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810610771.0
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108544518A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江勵;唐黎明;黃輝;湯健華;王宏民
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/02;B25J17/02
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本發(fā)明涉及一種主動雙模式繩驅(qū)動五指靈巧機械手，包括手掌組件、以及設(shè)置在手掌組件上的拇指組件、食指組件、中指組件，無名指組件、小指組件，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、抓握靈巧，通過拇指的旋轉(zhuǎn)電機，可實現(xiàn)機械手以多種方式抓握物體；本發(fā)明通過兩種不同的驅(qū)動模式解決了機械手抓握物體慢，且抓握力較小的問題，本發(fā)明能夠快速抓握物體、且產(chǎn)生的抓握力大；本發(fā)明通過采用四桿機構(gòu)，在不影響實現(xiàn)機器手基本日常生活功能的條件下減少了手指驅(qū)動電機的數(shù)量，同時也減小了機器手的復(fù)雜程度，這不僅在很大程度上減少了機器手的制造成本，同時也相應(yīng)的減輕了機器手重量，因此，在制造成本以及機器手的質(zhì)量大小方面本發(fā)明具有突出的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種主動雙模式繩驅(qū)動五指靈巧機械手。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，機器人也得到了快速發(fā)展，并廣泛運用于各個領(lǐng)域，機械手是機器人工作的最終執(zhí)行機構(gòu)，其性能直接決定了機器人的工作能力。與人類相似，具有高度通用性與靈巧性的機械手的開發(fā)十分必要。

當前，國內(nèi)包括北航、清華、哈工大和中科院自動化研究所等單位有一些靈巧機械手的技術(shù)研究。但是，其體積較大、重量較高、非五指全驅(qū)動，靈巧性不足。國外，包括shadowhand等在內(nèi)的機械手雖然具有較高的靈巧性，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，而且驅(qū)動裝置的能量密度要遠低于人手，其在動作的靈活性上，或是在抓取力的大小上與人手都有很大的差距，并且制造成本高昂，這些都為仿生機器手的實際應(yīng)用增加了阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種靈活性較高的主動雙模式繩驅(qū)動五指靈巧機械手。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種主動雙模式繩驅(qū)動五指靈巧機械手，包括手掌組件、以及設(shè)置在手掌組件上的拇指組件、食指組件、中指組件，無名指組件、小指組件，其中，所述的食指組件、中指組件、無名指組件、小指組件具有速度模式和力模式兩種驅(qū)動模式。

進一步的，所述的手掌組件為一安裝板，該安裝板用于安裝拇指組件、食指組件、中指組件，無名指組件、小指組件。

進一步的，所述的拇指組件包括第一拇指關(guān)節(jié)、第二拇指關(guān)節(jié)、拇指驅(qū)動電機、拇指旋轉(zhuǎn)電機、拇指連架桿、渦輪a、渦輪b、渦輪連桿，所述第一拇指關(guān)節(jié)的端部通過拇指連接軸與第二拇指關(guān)節(jié)的端部活動連接，所述第二拇指關(guān)節(jié)的另一端部外側(cè)設(shè)置有拇指連接板a和拇指連接板b，所述的渦輪連桿通過渦輪軸設(shè)置在拇指連接板a和拇指連接板b上，并且所述渦輪連桿之間的渦輪軸上還設(shè)置有渦輪a，所述的渦輪a與蝸桿a齒合，所述的蝸桿a通過加速器a與設(shè)置在第二拇指關(guān)節(jié)下端的驅(qū)動電機傳動連接，所述第一拇指關(guān)節(jié)與渦輪連桿之間還設(shè)置有拇指連架桿，通過拇指驅(qū)動電機驅(qū)動蝸桿a旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動渦輪a旋轉(zhuǎn)，進而帶動第一拇指關(guān)節(jié)和第二拇指關(guān)節(jié)向手掌組件方向轉(zhuǎn)動；所述渦輪b通過主轉(zhuǎn)軸設(shè)置在渦輪連桿下端，所述的渦輪b與蝸桿b齒合，所述的蝸桿b通過減速器b與設(shè)置在安裝板下端的拇指旋轉(zhuǎn)電機傳動連接，通過拇指旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動蝸桿b旋轉(zhuǎn)，從而通過蝸桿b帶動渦輪連桿左右轉(zhuǎn)動，從而帶動第一拇指關(guān)節(jié)和第二拇指關(guān)節(jié)左右轉(zhuǎn)動。

進一步的，所述的食指組件包括第一食指關(guān)節(jié)、第二食指關(guān)節(jié)、第三食指關(guān)節(jié)、第一食指電機、第二食指電機、食指齒輪、第一食指繞線輪、第二食指繞線輪、食指連架桿、食指驅(qū)動繩，所述的第一食指關(guān)節(jié)與第二食指關(guān)節(jié)鉸接在一起，所述的第二食指關(guān)節(jié)與第三食指關(guān)節(jié)鉸接在一起，所述的第一食指關(guān)節(jié)和第三食指關(guān)節(jié)之間還設(shè)置有食指連架桿，

所述的第三食指關(guān)節(jié)上設(shè)置有第一食指電機，并且所述的第一食指電機通過減速器c與食指齒輪軸傳動連接，所述的食指齒輪軸上設(shè)置有食指齒輪，所述的食指齒輪與第二食指繞線輪齒合，所述的第二食指繞線輪設(shè)置在食指繞線輪軸上，并且所述的第二食指繞線輪外套設(shè)有第二食指軸瓦，所述的第二食指軸瓦與第三食指關(guān)節(jié)的座孔過盈連接；