[发明专利]复合球壳关节装置及其控制方法有效

专利信息
申请号: 201610152886.0 申请日: 2016-03-17
公开(公告)号: CN105598991B 公开(公告)日: 2017-11-07
发明(设计)人: 梁达尧;张文增 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: B25J15/08 分类号: B25J15/08;B25J17/02
代理公司: 北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250 代理人: 张建纲
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 复合 关节 装置 及其 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种复合球壳关节装置(5),其特征在于:包括外壳(515)、中球壳(521)和内部组件(52),所述的内部组件(52)包括中心球(517)、第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)、第四驱动件(514)、内球壳(518)和支承件(516);所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)的两端分别与中心球(517)和内球壳(518)固接;所述的内球壳(518)上设有通孔(520);所述的中球壳(521)上设有滑槽(522);所述的支承件(516)的一端与中心球(517)固接,另一端与外壳(515)固接;支承件(516)穿过通孔(520)和滑槽(522);所述的中球壳(521)设置在内球壳(518)和外壳(515)之间,中球壳(521)的外表面与外壳(515)的内表面为同心的球面,中球壳(521)与外壳(515)构成一对球副;内球壳(518)的外表面为球面,所述的中球壳(521)的内表面和外表面为同心的球面;中球壳(521)的内表面与内球壳(518)的外表面直径不同;中球壳(521)的内表面的直径大于内球壳(518)的外表面的直径;所述的中心球(517)的中心位于中球壳(521)的内表面的中心。

2.如权利要求1所述的复合球壳关节装置(5),其特征在于:所述的内球壳(518)的外表面与中球壳(521)的内表面在工作中相接触。

3.如权利要求1所述的复合球壳关节装置(5),其特征在于:所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)、第四驱动件(514)以中心球(517)的球心呈空间放射状对称分布。

4.如权利要求1所述的复合球壳关节装置(5),其特征在于:所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)为伸缩运动的驱动部件,伸缩运动的方向指向中心球(517)的球心。

5.如权利要求4所述的复合球壳关节装置(5),其特征在于:所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)为含有压电材料的振动体或记忆合金。

6.如权利要求4所述的复合球壳关节装置(5),其特征在于:所述的支承件(516)为圆柱体,第二驱动件(512)伸缩运动的方向与支承件(516)的轴线平行。

7.一种采用权利要求1所述的复合球壳关节装置(5)的机器人手指装置,包括基座(1)、至少一个指段、至少一个关节,所述的基座(1)与指段之间由关节相连;其特征在于:所述的关节采用复合球壳关节装置(5);所述的基座(1)与第一关节的外壳(515)固接,所述的各关节的中球壳(521)分别与相应指段的下部固接;位于中部的指段的上部与相应关节的外壳(515)固接。

8.一种采用权利要求1所述的复合球壳关节装置(5)的控制方法,其特征在于:所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)中的至少三个驱动件分别按照规律伸缩。

9.如权利要求8所述的复合球壳关节装置(5)的控制方法,其特征在于:所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)中的至少三个驱动件分别按照正弦规律伸缩,各正弦规律具有不同的初始相位。

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