[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010542741.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111633685A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹俊亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海嶺先機(jī)器人科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J17/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J17/00;B25J15/00;B25J9/00
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)，包括：關(guān)節(jié)固定座；驅(qū)動(dòng)構(gòu)件；絲杠；絲杠螺母；推桿，所述推桿包括第一推桿和第二推桿，所述第一推桿與所述第一絲杠螺母連接，所述第二推桿與所述第二絲杠螺母連接；固定板，固定在所述關(guān)節(jié)固定座上，所述固定板上設(shè)有球鉸鏈，所述第一推桿和所述第二推桿分別與所述球鉸鏈連接；球角端蓋，所述球角端蓋與所述球鉸鏈連接，用于安裝指節(jié)，所述推桿驅(qū)動(dòng)所述球角端蓋繞著所述球鉸鏈的球心上下擺動(dòng)和左右擺動(dòng)。通過(guò)將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件并聯(lián)設(shè)置，大幅提升了關(guān)節(jié)輸出力矩，使用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，將齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)球鉸鏈轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到了盡可能減小關(guān)節(jié)晃動(dòng)的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

多自由度的機(jī)械手往往體積龐大，或是抓取物體的重量與自身重量的比值(抓重比)較低，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中得不到廣泛的應(yīng)用。另外，在機(jī)器人靈巧機(jī)械手特別是仿人靈巧手的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，指根關(guān)節(jié)需要具備兩個(gè)方向的自由度，現(xiàn)有的機(jī)械手往往無(wú)法在緊湊的空間內(nèi)布置這兩個(gè)自由度，或者是在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，機(jī)械晃動(dòng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等達(dá)不到實(shí)際使用需求。

因此，亟需設(shè)計(jì)一種機(jī)械手關(guān)節(jié)在緊湊的空間內(nèi)布置匯交的兩個(gè)自由度，同時(shí)提供較大的抓取力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)，通過(guò)將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件并聯(lián)設(shè)置，大幅提升了關(guān)節(jié)輸出力矩，使用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，將齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)球鉸鏈轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到了盡可能減小關(guān)節(jié)晃動(dòng)的效果。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)，包括：

關(guān)節(jié)固定座；

驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括第一驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和第二驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，所述第一驅(qū)動(dòng)構(gòu)件和所述第二驅(qū)動(dòng)構(gòu)件分別設(shè)置在所述關(guān)節(jié)固定座上；

絲杠，所述絲杠包括第一絲杠和第二絲杠，所述第一絲杠與所述第二絲杠并排設(shè)置，所述第一絲杠與所述第一驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的輸出端連接，所述第二絲杠與所述第二驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的輸出端連接；

絲杠螺母，所述絲杠螺母包括第一絲杠螺母和第二絲杠螺母，所述第一絲杠螺母套設(shè)在所述第一絲杠上，所述第一驅(qū)動(dòng)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)所述第一絲杠螺母沿所述第一絲杠的軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第二絲杠螺母套設(shè)在所述第二絲杠上，所述第二驅(qū)動(dòng)構(gòu)件驅(qū)動(dòng)所述第二絲杠螺母沿所述第二絲杠的軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

推桿，所述推桿包括第一推桿和第二推桿，所述第一推桿與所述第一絲杠螺母連接，所述第二推桿與所述第二絲杠螺母連接；

固定板，所述固定板固定在所述關(guān)節(jié)固定座上，所述固定板上設(shè)有球鉸鏈，所述第一推桿和所述第二推桿分別與所述球鉸鏈連接；

球角端蓋，所述球角端蓋與所述球鉸鏈連接，用于安裝指節(jié)，所述推桿驅(qū)動(dòng)所述球角端蓋繞著所述球鉸鏈的球心上下擺動(dòng)和左右擺動(dòng)。

本技術(shù)方案中，機(jī)械手并聯(lián)關(guān)節(jié)在緊湊的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了兩自由度的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，且這兩個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)軸交匯在一個(gè)中心點(diǎn)，這種運(yùn)動(dòng)方式與人類(lèi)手指根部的運(yùn)動(dòng)方式接近，是仿人靈巧機(jī)械手的重要組成部分；與單驅(qū)動(dòng)構(gòu)件相比，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件同時(shí)驅(qū)動(dòng)手指關(guān)節(jié)的方式也大幅提升了關(guān)節(jié)輸出力矩，同時(shí)也提高了驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的利用率；另外，小型機(jī)械手上使用的微型減速箱，通常使用開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，不可避免會(huì)有背隙產(chǎn)生；本申請(qǐng)中的機(jī)器人手指關(guān)節(jié)，使用簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，將驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)球鉸鏈轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到了盡可能減小關(guān)節(jié)晃動(dòng)的效果。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)構(gòu)件包括第一電機(jī)和第一減速箱，所述第一電機(jī)的輸出端與所述第一減速箱的輸入端連接，所述第一減速箱的輸出端與所述第一減速箱的輸入端反向設(shè)置，所述第一減速箱的輸出端與所述第一絲杠連接；