[發明專利]一種三自由度混聯擬人手腕裝置

在審

• 申請號: 202111157404.8
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113635291A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 張翼;曾文;鄧華;徐曉磊
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三自由度串并混聯擬人手腕裝置，包括旋轉模塊與并聯模塊；所述的旋轉模塊為串聯結構，實現手腕裝置的旋轉運動；所述并聯模塊為左右對稱結構，包括定平臺、動平臺、第一主動支鏈、第二主動支鏈、約束支鏈，實現手腕裝置的屈伸與偏轉運動；所述的手腕裝置的旋轉運動、屈伸運動及偏轉運動的三個旋轉軸相互正交，具有擬人運動特性；

其特征在于：

所述旋轉模塊主要包括固定軸、旋轉軸、第一驅動器和第一編碼器；所述固定軸與所述旋轉軸均為套筒類結構，所述固定軸的內壁與所述旋轉軸的外周面通過軸承可繞L1軸旋轉地配合；所述固定軸的內腔安裝有第一驅動器，所述第一驅動器的輸出軸與所述旋轉軸固接，所述旋轉軸與所述并聯模塊固接，從而實現本發明擬人手腕裝置的旋轉運動；所述旋轉軸端面安裝有所述第一編碼器，實現本裝置旋轉運動的全閉環控制；

所述約束支鏈為U形結構，包括萬向塊，第一屈伸軸，第二屈伸軸，第一偏轉軸，第二偏轉軸，第一編碼器和第二編碼器；所述萬向塊通過所述第一屈伸軸與所述第二屈伸軸，可繞L2軸旋轉地安裝于所述定平臺上，約束本發明擬人手腕裝置的屈伸運動；所述動平臺通過所述第一偏轉軸與所述第二偏轉軸，可繞L3旋轉地安裝于所述萬向塊上，約束本發明擬人手腕裝置的偏轉運動；所述萬向塊的內壁安裝有所述第二編碼器，實現本裝置屈伸運動的全閉環控制；所述萬向塊的上側面安裝有所述第三編碼器，實現本裝置偏轉運動的全閉環控制；

所述第一主動支鏈為RSS結構，旋轉副R為主動件；第一曲柄固接于第一渦輪上，并且可繞L2軸旋轉地安裝于所述第一屈伸軸上，所述第一曲柄繞L2軸的旋轉運動由第二驅動器通過渦輪蝸桿副提供；所述第一主動支鏈的兩個球副SS由第一連桿提供；所述第一連桿的兩端為球鉸副，其一端與所述第一曲柄連接，另一端與所述動平臺連接；所述第一連桿將所述第一曲柄的旋轉運動傳遞至所述動平臺；所述第二主動支鏈與所述第一主動支鏈具有相同的結構，且相對于約束支鏈左右對稱布置；所述第一曲柄及第二曲柄繞L2軸旋轉的布置方式，可以提高本擬人手腕裝置在屈伸方向的運動范圍，以及在此運動方向上的運動及力傳遞性能。