[发明专利]仿生机械手指的传动结构及仿生机械手

说明书

本发明涉及抓取器械技术领域，尤其是涉及一种仿生机械手，包括：机械手手掌架和依次设置在所述手掌架上的多个机械手指，且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手手掌架进行弯曲和伸展运动；每个机械手指均由手指外架、传动机构及调节单元组成仿生机械手指的传动结构，所述传动机构包括三组蜗轮蜗杆和三条链带；此传动机构能完成多级弯曲传动，使每个机械手指能弯曲和伸展，通过齿轮间传动比，使手指承受力相对其他设计承受力增大，且自锁，无动力不会松动，电机不动，维持传动机构现有状态不变。

技术领域

本发明涉及抓取器械技术领域，尤其涉及一种仿生机械手指的传动结构及仿生机械手。

背景技术

仿生机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其具有节省人力、稳定性好和安全性高的特点。现有技术中的仿生机械手指的传动结构一般是通过机械手臂的移动和机械人手的抓取而实现抓取的搬运操作，但是机械人手部分的结构一般自由度较低，只是简单地通过松紧和张开的方式进行抓取，且抓取的方式一般只是通过将工件的两侧卡紧，无法完全模拟真实人手的抓取操作，以前不少设计由于结构问题，抓力小，无动力状态下会松动，不能自锁。

发明内容

本发明提供了一种仿生机械手指的传动结构及仿生机械手，其目的是提高机械手的自由度，使其能够较好地模拟真实人手的抓取操作，以解决现有技术存在的上述问题。

本发明采取的技术方案是：一种仿生机械手指的传动结构，所述传动结构中的每个关节处均设置有由链带做传动的一组蜗轮蜗杆作为关节运动机构；该传动结构包括手指外架、传动机构及调节单元；

所述手指外架包括调节单元外架，第一关节架体，第二关节架体和第三关节架体；所述调节单元外架的前端与第一关节架体的后端铰接连接，所述第一关节架体的前端与第二关节架体的后端铰接连接，所述第二关节架体的前端与第三关节架体的后端铰接连接，所述第三关节架体的前端作为自由端；

所述调节单元包括电机，丝杆，丝套滑块a，直齿齿条和从动齿轮；

所述电机安装在调节单元外架后端内；所述丝杆沿调节单元外架的长度方向安装在电机上并由电机控制带动做旋转运动，所述丝杆上设置有丝套滑块a；所述丝套滑块a的顶部设置有二级直齿齿轮，所述二级直齿齿轮相对于丝套滑块a可转动；所述二级直齿齿轮由上齿和下齿组成，所述上齿和下齿为一体结构；所述丝套滑块a的底部设置有固定件；所述直齿齿条设置在调节单元外架的内侧壁上并位于下齿的一侧与下齿啮合；所述从动齿轮设置在靠近电机处的调节单元外架内并位于丝杆的下方；

所述传动机构包括三组作为关节运动机构的蜗轮蜗杆和三条链带，所述三组作为关节运动机构的蜗轮蜗杆分别为蜗轮蜗杆组Ⅰ、蜗轮蜗杆组Ⅱ和蜗轮蜗杆组Ⅲ；所述三条链带分别为链带Ⅰ，链带Ⅱ和链带Ⅲ；

所述蜗轮蜗杆组Ⅰ包括蜗杆Ⅰ和蜗轮Ⅰ，所述蜗杆Ⅰ的下端设置有下齿轮Ⅰ，所述下齿轮Ⅰ与蜗杆Ⅰ一起同轴转动；所述蜗轮Ⅰ与转动轴锁定连接，所述蜗轮Ⅰ的两侧设置有疏导轮；

所述蜗轮蜗杆组Ⅱ包括蜗杆Ⅱ和蜗轮Ⅱ，所述蜗杆Ⅱ的上端设置有上齿轮Ⅰ，其下端设置有下齿轮Ⅱ；所述上齿轮Ⅰ、下齿轮Ⅱ和蜗杆Ⅱ一起同轴转动；所述蜗轮Ⅱ与转动轴锁定连接，所述蜗轮Ⅱ的两侧设置有疏导轮；

所述蜗轮蜗杆组Ⅲ包括蜗杆Ⅲ和蜗轮Ⅲ，所述蜗杆Ⅲ的下端设置有下齿轮Ⅲ；所述下齿轮Ⅲ和蜗杆Ⅲ一起同轴转动；所述蜗轮Ⅲ与转动轴锁定连接；

所述蜗杆Ⅰ安装在调节单元外架前端内，所述蜗轮Ⅰ转动轴两端均分别与第一关节架体的后端锁定连接和调节单元外架前端活动连接；所述蜗轮Ⅱ与蜗轮Ⅰ对称设置，所述蜗轮Ⅱ转动轴两端均分别与第二关节架体的后端活动连接和第一关节架体的前端锁定连接，所述蜗杆Ⅱ安装在第二关节架体后端内；所述蜗杆Ⅲ与蜗杆Ⅱ对称设置，安装在第二关节架体前端内；所述蜗轮Ⅲ的两端均分别与第三关节架体的后端锁定连接和第二关节架体的前端活动连接；