[發明專利]用于步行機器人的行走和取物復合功能執行裝置

有效

• 申請號: 202010016001.0
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111015635B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 王良文;孟凡念;肖志玲;杜文遼;王才東;李應生;賀浩;張繼豪;王俊元
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J15/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 馬鵬鷂

1.一種用于步行機器人的行走和取物復合功能執行裝置，其特征在于：該裝置包括腕關節驅動機構和欠驅動手指機構，腕關節驅動機構包括支架、腕關節電機和兩個嚙合的錐齒輪，支架整體呈門字形，其上端設有主軸支座，主軸支座的兩側設有兩對稱的支撐臂，兩支撐臂的上部開有一對位置對應的安裝孔，其中一側的安裝孔內安裝有腕關節電機并通過法蘭盤固定，電機的輸出軸位于主軸支座中間的主軸孔下方且該輸出軸上固定有聯軸器，另一側的安裝孔內安裝有錐齒輪座，錐齒輪座的內端設有連接蘭盤與支撐臂固定，錐齒輪座內通過軸承安裝有伸入到支架內并與電機輸出軸上的聯軸器連接的齒輪軸，齒輪軸上套裝有小錐齒輪；主軸孔內通過軸承安裝有主軸，該主軸的下端伸出主軸支座的下端面并套裝有與下方小錐齒輪嚙合的 大錐齒輪，主軸的上端伸出主軸支座的上端面，支座的頂面固定有套在主軸上的軸承蓋板；

欠驅動手指機構包括圓筒形的機架殼體、均布在機架殼體外側面上部的三個手指抓持組件，同軸套裝在機架殼體內的絲杠；機架殼體的下端口固定有下端蓋，下端蓋的下表面中間設有連接套筒，上述主軸的上端套入在該連接套筒內并通過螺栓固定，下端蓋頂面的中間固定有電機支座，該電機支座內安裝有絲杠電機，絲杠的下端設有連接段與絲杠電機的輸出軸固定連接，上端設有絲杠段伸出機架殼體的上端面，絲杠段上套裝有環形的升降盤，升降盤的外側面均布有三個導向桿和三個鉸接座，相鄰的鉸接座和導向桿之間的間距均相同；

機架殼體的上端面邊沿豎向的均布有三個限位凸臺和三個導向凸臺，相鄰的限位凸臺和導向滑塊之間的間距均相同，限位凸臺的端面中間向內沿軸向開有定位滑槽，導向凸臺的上部中間沿徑向開有導向孔，上述升降盤的導向桿匹配的套入在定位滑槽內形成滑動副，鉸接座的底面上鉸接有第一連桿，第一連桿的上端鉸接有第二連桿穿過上述的導向孔形成滑動副；

機架殼體外側面的中部和導向凸臺對應的位置設有支撐座，支撐座的上端面對稱的固定連接有一對轉動支座，所述手指抓持組件包括主動推桿、第一指節段、第二指節段、第三指節段，主動推桿的下端設有橫軸轉動連接在兩轉動支座之間，支撐座的一側固定有驅動組件與橫軸連接；第二指節段整體呈三角形，其內側的夾角處向內開有滑動腔，外側的夾角處為鉸接點甲，下部的夾角處為鉸接點乙，鉸接點甲和鉸接點乙之間的直線段為第二夾持部，滑動腔的兩側向外開有長方形缺口，滑動腔的端口處設有容納槽，滑動腔內匹配的安裝有驅動滑塊，該驅動滑塊的兩側中部均設有滑動軸穿出兩側的長方形缺口形成滑動副，驅動滑塊的內端面和滑動腔的底面之間連接有彈簧甲，上述主動推桿的上端與驅動滑塊的外端鉸接； 第一指節段呈長桿狀，其下端與上述穿過導向孔的第二連桿的外端鉸接，上端與第二指節段上的鉸接點乙鉸接，第一指節段的內側面為第一夾持部；第三指節段呈三角形，其內側的夾角處與第二指節段上的鉸接點甲鉸接，上部夾角處的兩側通過固定軸銷鉸接有一對推拉連桿，兩推拉連桿的另一端分別與上述兩伸出長方形缺口的滑動軸轉動連接，第三指節段的內側夾角處和外側夾角處之間的直線段為第三夾持部。

2.根據權利要求1所述的一種用于步行機器人的行走和取物復合功能執行裝置，其特征在于：機架殼體的內側面的上部設有的內轉動支座，內轉動支座的軸承安裝孔安裝有軸承，軸承安裝孔的下端口設有環形限位塊，絲杠下端的連接段套在軸承內與電機的輸出軸固定連接，機架殼體的上端口內設有與內轉動支座的頂面固定連接的軸承蓋板。

3.根據權利要求2所述的一種用于步行機器人的行走和取物復合功能執行裝置，其特征在于：所述主動推桿的下端開有橫向貫通的花鍵槽，橫軸上設有花鍵，主動推桿和橫軸之間通過花鍵和花鍵槽固定連接。

4.根據權利要求1所述的一種用于步行機器人的行走和取物復合功能執行裝置，其特征在于：所述驅動組件包括齒輪電機、主動錐齒輪、從動錐齒輪，齒輪電機通過支架固定連接在支撐座的一側，與齒輪電機對應側的橫軸上固定連接有從動錐齒輪，主動錐齒輪與齒輪電機的輸出軸固定連接并與從動錐齒輪嚙合。