[发明专利]一种三指三自由度构型机器人手爪

权利要求书

1.一种三指三自由度构型机器人手爪，包括手掌(7)、连接法兰(8)、电路板(14)、转动支撑部件一、转动支撑部件二和三个手指，所述的三个手指结构均相同，三个手指分别是手指一(10)、手指二(11)及手指三(12)；所述的手掌(7)包括手掌盖板(51)、手掌外壳(52)、支架一(13)及支架二(39)，所述的手掌外壳(52)上端与手掌盖板(51)固连，手掌外壳(52)下端与连接法兰(8)固连，所述的支架一(13)和支架二(39)均设置在手掌外壳(52)内并与手掌盖板(51)固连，所述的电路板(14)设置在手掌外壳(52)内并与支架一(13)和支架二(39)固连；其特征在于：所述的三指三自由度构型机器人手爪还包括三个手指基关节同步弯曲机构、三个手指末端关节同步弯曲机构以及手指二(11)和手指三(12)相对手掌(7)耦合相向转动机构，所述的手指一(10)的底部固定于手掌盖板(51)上表面，手掌盖板(51)上设有通孔一和通孔二，所述的手指二(11)的底部穿过手掌盖板(51)的通孔一设置在手掌外壳(52)内，且手指二(11)的底部通过转动支撑部件一与手掌盖板(51)转动连接，所述的手指三(12)的底部穿过手掌盖板(51)的通孔二设置在手掌外壳(52)内，且手指三(12)的底部通过转动支撑部件二与手掌盖板(51)转动连接，手指一(10)的底部中心、手指二(11)的底部中心及手指三(12)的底部中心的连线构成等边三角形；所述的三个手指基关节同步弯曲机构、三个手指末端关节同步弯曲机构以及手指二(11)和手指三(12)相对手掌(7)耦合相向转动机构均设置在手掌外壳(52)内，且三个手指基关节同步弯曲机构和三个手指末端关节同步弯曲机构均通过支架一(13)支撑，所述的手指二(11)和手指三(12)相对手掌(7)耦合相向转动机构通过支架二(39)支撑；三个手指基关节同步弯曲机构通过三个手指的基关节腱鞘驱动机构驱动三个手指的基关节(4)同步弯曲转动；三个手指末端关节同步弯曲机构通过三个手指的末端关节腱鞘驱动机构驱动三个手指的末端关节(5)同步弯曲转动。

2.根据权利要求1所述的一种三指三自由度构型机器人手爪，其特征在于：所述的转动支撑部件一包括支撑轴承一(53)和端盖一(54)，所述的转动支撑部件二包括支撑轴承二(55)和端盖二(56)，每个所述的手指均包括基座(1)、近指节(2)、末端指节(3)、腱鞘驱动机构一、连接端盖(57)及两个俯仰转动关节，所述的两个俯仰转动关节分别是基关节(4)和末端关节(5)；所述的近指节(2)包括近指节外壳、近指节传力件(2-6)及两个近指节支撑轴承(2-8)，所述的近指节外壳包括近指节左侧板(2-1)、近指节右侧板(2-2)、近指节前盖板(2-3)及近指节后盖板(2-4)，所述的近指节后盖板(2-4)和近指节前盖板(2-3)分别与近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)连接；所述的基座(1)的上端固定设置在所述的近指节外壳内的下部；所述的末端指节(3)包括末端指节外壳、末端指节传力件(3-5)及两个末端指节支撑轴承(3-7)，所述的末端指节外壳包括末端指节左侧板(3-1)、末端指节右侧板(3-2)及两个末端指节盖板(3-3)，所述的末端指节左侧板(3-1)及末端指节右侧板(3-2)分别与两个末端指节盖板(3-3)连接；所述的近指节外壳的上部设置在所述的末端指节外壳内的下部；所述的基关节(4)包括基关节轴一(4-1)、基关节轴套一(4-2)、基关节腱轮一(4-3)、基关节回复扭簧(4-4)及两个基关节轴端轴承(4-5)；所述的末端关节(5)包括末端关节轴一(5-1)、末端关节腱轮一(5-2)、末端关节回复扭簧(5-3)及两个末端关节轴端轴承(5-4)；所述的腱鞘驱动机构一包括基关节腱鞘驱动机构和末端关节腱鞘驱动机构，所述的基关节腱鞘驱动机构包括基关节腱(6-1)和基关节腱鞘(6-2)，所述的末端关节腱鞘驱动机构包括末端关节腱(6-3)和末端关节腱鞘(6-4)；所述的基关节轴套一(4-2)固套装在基关节轴一(4-1)上，所述的近指节传力件(2-6)上设有通孔，基关节轴套一(4-2)固定设置在近指节传力件(2-6)的通孔内，所述的基关节腱轮一(4-3)套设在基关节轴套一(4-2)的外部并与近指节传力件(2-6)固连，所述的基关节轴一(4-1)的两端各通过一个基关节轴端轴承(4-5)支撑在基座(1)上，基关节轴套一(4-2)的外部套装有基关节回复扭簧(4-4)，所述的基关节回复扭簧(4-4)一端与近指节传力件(2-6)连接，基关节回复扭簧(4-4)另一端与基座(1)连接；所述的近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)各通过一个近指节支撑轴承(2-8)支撑在基座(1)上，近指节传力件(2-6)通过近指节左侧板(2-1)、近指节右侧板(2-2)、近指节前盖板(2-3)及近指节后盖板(2-4)夹紧；所述的末端指节传力件(3-5)上设有凸起的套筒一(3-5-2)和凸起的套筒二(3-5-3)，所述的套筒一(3-5-2)和套筒二(3-5-3)同轴且相通，所述的末端关节轴一(5-1)固定穿入末端指节传力件(3-5)的套筒一(3-5-2)和套筒二(3-5-3)内，末端关节轴一(5-1)与基关节轴一(4-1)平行设置，所述的末端关节腱轮一(5-2)套装在末端指节传力件(3-5)的套筒二(3-5-3)的外部，末端关节腱轮一(5-2)与末端指节传力件(3-5)固连，末端关节轴一(5-1)的两端各通过一个末端关节轴端轴承(5-4)支撑在近指节左侧板(2-1)及近指节右侧板(2-2)上；所述的末端指节左侧板(3-1)和末端指节右侧板(3-2)各通过一个末端指节支撑轴承一(3-7)支撑在近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)上，末端指节传力件(3-5)通过末端指节左侧板(3-1)、末端指节右侧板(3-2)及两个末端指节盖板(3-3)夹紧，套筒一(3-5-2)的外部套装有末端关节回复扭簧(5-3)，所述的末端关节回复扭簧(5-3)一端与末端指节传力件(3-5)连接，末端关节回复扭簧(5-3)另一端与近指节左侧板(2-1)连接；所述的基关节腱(6-1)一端固定缠绕在基关节腱轮一(4-3)的轮槽内，所述的基关节腱鞘(6-2)固定在基座(1)上，基关节腱(6-1)穿出基关节腱鞘(6-2)；所述的末端关节腱(6-3)一端固定缠绕在末端关节腱轮一(5-2)的轮槽内，所述的末端关节腱鞘(6-4)固定在近指节传力件(2-6)上，末端关节腱(6-3)穿出末端关节腱鞘(6-4)；所述的手指一(10)的基座(1)下端通过手指一(10)的连接端盖(57)固定于手掌盖板(51)上表面；所述的手指二(11)的基座(1)穿过手掌盖板(51)的通孔一设置在手掌外壳(52)内，且手指二(11)的基座(1)上固套装有支撑轴承一(53)，所述的支撑轴承一(53)设置在手掌盖板(51)与手指二(11)的连接端盖(57)之间，手指二(11)的连接端盖(57)与手掌盖板(51)连接，手指二(11)的连接端盖(57)外端与端盖一(54)连接；所述的手指三(12)的基座(1)穿过手掌盖板(51)的通孔二设置在手掌外壳(52)内，且手指三(12)的基座(1)上固套装有支撑轴承二(55)，所述的支撑轴承二(55)设置在手掌盖板(51)与手指三(12)的连接端盖(57)之间，手指三(12)的连接端盖(57)与手掌盖板(51)连接，手指三(12)的连接端盖(57)外端与端盖二(56)连接。