[發(fā)明專利]靈巧手腱繩驅動單元、驅動裝置及仿生靈巧手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210442686.4
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114536317B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 王瑛璐;王鵬;張?zhí)燔?/a>;郝高明;沈曉飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J18/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

1.一種靈巧手腱繩驅動單元，其特征在于，包括：

腱繩驅動模塊、腱繩張緊模塊、第一腱繩及第二腱繩；

所述腱繩驅動模塊與所述腱繩張緊模塊連接；所述腱繩驅動模塊包括第一安裝座、驅動電機、第一導輪、第二導輪、第一測力元件及第二測力元件；所述驅動電機設于所述第一安裝座；所述第一導輪與所述第二導輪分別可轉動地設于所述第一安裝座；所述第一腱繩的一端繞設于所述驅動電機的驅動軸，另一端在依次繞過所述第一導輪、所述腱繩張緊模塊后，適于與仿生靈巧手的關節(jié)連接；所述第二腱繩的一端繞設于所述驅動電機的驅動軸，另一端在依次經(jīng)過所述第二導輪、所述腱繩張緊模塊后，適于與所述關節(jié)連接；所述第一測力元件用于檢測所述第一腱繩上的張力，所述第二測力元件用于檢測所述第二腱繩上的張力；

在所述驅動電機沿著第一旋向轉動的情形下，所述第一腱繩的長度縮短，所述第二腱繩的長度保持不變或所述第二腱繩的長度增長，可使得所述關節(jié)在所述第一腱繩與所述第二腱繩的共同牽引下，向仿生靈巧手的內(nèi)側轉動；在所述驅動電機沿著第二旋向轉動的情形下，所述第二腱繩的長度縮短，所述第一腱繩的長度保持不變或所述第一腱繩的長度增長，可使得所述關節(jié)在所述第一腱繩與所述第二腱繩的共同牽引下，向仿生靈巧手的外側轉動；所述驅動電機的第二旋向與第一旋向相反；

所述第一安裝座包括基座、第一側板及第二側板；所述第一側板與所述第二側板分設于所述基座的相對側，所述驅動電機的驅動軸設置于所述第一側板與所述第二側板之間；所述第一側板的一端與所述基座連接，另一端與所述第一導輪轉動連接；所述第二側板的一端與所述基座連接，另一端與所述第二導輪轉動連接；所述第一測力元件與所述第二測力元件分別為板狀的張力傳感器；所述第一測力元件與所述第一側板貼合并連接為一體；所述第二測力元件與所述第二側板貼合并連接為一體；所述第一測力元件通過檢測所述第一側板的形變信息來獲取所述第一腱繩上的張力，所述第二測力元件通過檢測所述第二側板的形變信息來獲取所述第二腱繩上的張力；

所述驅動電機的驅動軸包括第一節(jié)段、第二節(jié)段及緊固件；所述第一節(jié)段的一端與所述第二節(jié)段的一端通過所述緊固件連接，所述第二節(jié)段的另一端與所述驅動電機的轉子組件連接；所述第一腱繩的一端繞設于所述第一節(jié)段，所述第二腱繩的一端繞設于所述第二節(jié)段；

所述第一節(jié)段的一端設有第一輪齒，所述第二節(jié)段的一端設有第二輪齒，所述第一輪齒與所述第二輪齒相嚙合；

所述第一節(jié)段的另一端設有調(diào)節(jié)輪；所述調(diào)節(jié)輪的側面設有多個條形槽；多個所述條形槽分別沿所述調(diào)節(jié)輪的周向排布，每個所述條形槽沿所述驅動軸的軸向延伸，所述條形槽的其中一端形成于所述調(diào)節(jié)輪朝向所述驅動電機的一端，所述條形槽的另一端形成于所述調(diào)節(jié)輪的中部；

所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段的相對端部之間還設有引導結構，所述引導結構適于引導所述第一節(jié)段的一端與所述第二節(jié)段的一端沿所述驅動軸的軸向相靠近或相遠離；所述引導結構包括軸套與軸孔；所述軸套設于所述第二節(jié)段的一端，所述軸孔設于所述第一節(jié)段內(nèi)，并貫穿所述第一節(jié)段；所述軸套的內(nèi)側面設有螺紋結構，所述軸套的外側面與所述軸孔的孔壁相適配；鎖緊螺栓的螺桿從所述第一節(jié)段的另一端伸入至所述軸孔內(nèi)，并與所述軸套螺紋連接；

所述腱繩張緊模塊包括第二安裝座、第一張力調(diào)節(jié)組件及第二張力調(diào)節(jié)組件；所述第二安裝座與所述第一安裝座連接；所述第一張力調(diào)節(jié)組件與所述第二張力調(diào)節(jié)組件分別設于所述第二安裝座上；所述第一張力調(diào)節(jié)組件與第二張力調(diào)節(jié)組件結構相同，均包括：張緊輪、調(diào)節(jié)桿、壓簧及調(diào)節(jié)螺栓；所述第一腱繩及所述第二腱繩適于繞過所述張緊輪；所述調(diào)節(jié)桿包括安裝段與螺桿段，所述安裝段的直徑大于所述螺桿段的直徑；所述張緊輪可轉動地安裝于所述安裝段的一端，所述安裝段的另一端與所述螺桿段的一端連接；所述第二安裝座上設有過孔，所述螺桿段的另一端穿過所述過孔，并與所述調(diào)節(jié)螺栓螺紋連接；所述安裝段的另一端與所述第二安裝座的第一側面抵接；所述壓簧套設于所述螺桿段的外側，所述壓簧的一端與所述第二安裝座的第二側面抵接，所述壓簧的另一端與所述調(diào)節(jié)螺栓抵接。

2.根據(jù)權利要求1所述的靈巧手腱繩驅動單元，其特征在于，

所述第一節(jié)段的側面設有至少一個第一穿繩孔，所述第二節(jié)段的側面設有至少一個第二穿繩孔；

所述第一腱繩的一端在所述第一節(jié)段上繞設第一預設長度后與所述至少一個第一穿繩孔連接；所述第二腱繩的一端在所述第二節(jié)段上繞設第二預設長度后與所述至少一個第二穿繩孔連接。