[實用新型]一種機器人靈巧手

有效

• 申請號: 201820505959.4
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN208020222U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 劉今越;趙睿;魏悅涵;郭士杰
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J15/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

1.一種機器人靈巧手，其特征在于，包括手掌、手指、腱繩、彈性繩，所述手掌包括基座、拇指連接關節、無名指連接關節、小指連接關節；所述拇指連接關節、無名指連接關節、小指連接關節均有圓形安裝孔，通過轉軸和基座連接，可繞轉軸做有限角度的旋轉運動；

所述手指包括拇指、食指、中指、無名指、小指，耦合緊固部件、無耦合緊固部件、張緊裝置；每根手指的根指節通過轉動副和手掌連接，其指尖端面為類似于人手的弧形曲面；拇指設置有兩節指節，分別為拇指根指節和拇指遠指節，其余四根手指均設置三節指節；拇指的拇指根指節和拇指遠指節以及拇指根指節與手掌上的拇指連接關節之間均安裝有無耦合緊固部件，其余四根手指的根指節與手掌連接處安裝有無耦合緊固部件，每根手指的三節指節之間通過兩個耦合緊固部件連接，每個指節為左右兩片式結構，通過螺釘緊固在一起；拇指通過拇指連接關節安裝在手掌上，食指、中指通過基座中部的兩個凸起分別安裝在手掌上，無名指通過無名指連接關節安裝在手掌上，小指通過小指連接關節安裝在手掌上；每根手指指節端部的左右兩側以及手掌與手指的連接處均設置有帶孔安裝架，耦合緊固部件與無耦合緊固部件分別作軸安裝在指節之間以及指節與手掌之間；

所述耦合緊固部件包括一號橡膠摩擦輪、左側彈簧、耦合摩擦輪、一號階梯軸、一號鐵芯、右側彈簧、一號線圈；所述一號橡膠摩擦輪通過螺釘將相鄰指節左側的兩個安裝架固定在一號階梯軸的左側，左側彈簧、右側彈簧分別設置在一號階梯軸的左、右兩端，耦合摩擦輪設置在中段上，耦合摩擦輪腱繩套裝在耦合摩擦輪上；所述一號鐵芯鑲嵌在一號階梯軸右側的槽內，與一號階梯軸成為一個整體，組成相當于通常意義上的電磁鐵的動鐵部分；

所述一號線圈為“T”型鐵棒，在“T”型的豎直部分纏繞銅線圈，當線圈通電時鐵棒產生磁性，與鑲嵌在一號階梯軸內的一號鐵芯產生吸引，“T”型的水平部分位于指節的外側，通過螺釘固定在相鄰指節右側的兩個安裝架的右側；一號線圈部分相當于電磁鐵的定鐵；

耦合緊固部件是兩個配合使用的，這樣才能使除拇指外其他手指的遠指節和中指節在線圈不通電時有1:1的耦合運動關系；右側彈簧的作用是產生復位力，在斷電后使一號階梯軸回到初始位置；左側彈簧的作用是在一號線圈不通電即一號階梯軸不被吸引時壓迫耦合摩擦輪與一號階梯軸通過齒槽嚙合形成一個整體隨一號階梯軸一起轉動，當一號線圈通電時，由于一號階梯軸的移動左側彈簧放松，此時耦合摩擦輪與一號階梯軸脫開，兩者不會一起轉動，所以手指指節間的耦合運動消失；耦合緊固部件在其線圈不通電時，左側彈簧與右側彈簧均處于壓縮狀態；

所述無耦合緊固部件包括二號橡膠摩擦輪、二號階梯軸、二號鐵芯、彈簧、二號線圈；所述二號橡膠摩擦輪通過螺釘將相鄰指節左側的兩個安裝架固定在二號階梯軸的左端，彈簧套在二號階梯軸上；所述二號鐵芯鑲嵌在二號階梯軸右側的槽內，與二號階梯軸成為一個整體，組成相當于通常意義上的電磁鐵的動鐵部分；所述二號線圈為“T”型鐵棒，在“T”型的豎直部分纏繞銅線圈，當二號線圈通電時鐵棒產生磁性，與鑲嵌在二號階梯軸內的二號鐵芯產生吸引，“T”型的水平部分位于指節的外側，通過螺釘固定在相鄰指節右側的兩個安裝架的右側；線圈部分相當于電磁鐵的定鐵；

所述張緊裝置由張緊彈簧、張緊裝置滑塊、張緊裝置定塊組成，張緊裝置定塊安裝在各手指指節內部，張緊裝置滑塊套在定塊內部，由張緊彈簧支撐著向外頂出，滑塊伸出的一端有穿腱繩的孔；

所述腱繩是不會產生拉伸變形的線繩，所述腱繩包括手指腱繩和耦合摩擦輪腱繩；手指腱繩的一端與各手指遠指節固連，然后依次穿過耦合緊固部件和無耦合緊固部件，另一端連接到驅動裝置上，通過驅動裝置牽拉手指腱繩使所述各手指向手掌掌心方向彎曲，實現手指的彎曲動作；耦合摩擦輪腱繩呈“8”字形分別套在上、下兩個耦合緊固部件中的兩個耦合摩擦輪上，使兩個耦合摩擦輪可以按1：1的傳動比同步轉動；

所述彈性繩將各手指指節串聯起來，各手指指節均在靠近手背部設有貫穿孔，用于穿過彈性繩；彈性繩的一端與各手指遠指節內部固連，另一端與手掌相連，以便使所述手指在所述腱繩的作用下彎曲后提供回復力而回復伸直狀態。

2.根據權利要求1所述的一種機器人靈巧手，其特征在于，每根手指均設有兩根彈性繩。