[发明专利]一种基于差速器结构的仿生机械手

权利要求书

1.一种基于差速器结构的仿生机械手，包括手掌(34)、拇指(33)、食指(32)、中指(31)、无名指(30)和小指(29)，其特征在于：所述食指(32)、中指(31)、无名指(30)和小指(29)均由第一直流电机(1)驱动相应齿轮完成，拇指(33)内/外翻自由度由舵机(2)驱动，拇指(33)屈伸自由度由第二直流电机(19)驱动；

其中，第一直流电机(1)的输出轴与第一齿轮(5)固定，第一齿轮(5)转动通过第二齿轮(4)带动第三齿轮(6)转动，及第二齿轮(4)位于第一齿轮(5)和第三齿轮(6)之间，并分别与第一齿轮(5)和第三齿轮(6)啮合，第三齿轮(6)通过轴与第四齿轮(8)固定连接为一个整体，同时同向同速转动，第四齿轮(8)与第一差速器(7)啮合，带动第一差速器(7)转动，第一差速器(7)带动第五齿轮(9)和第六齿轮(10)转动，第五齿轮(9)和第二差速器(11)啮合，带动第二差速器(11)转动，第六齿轮(10)和第三差速器(12)啮合，带动第三差速器(12)转动，第二差速器(11)带动第一线轮(13)、第二线轮(14)转动，第三差速器(12)带动第三线轮(15)、第四线轮(16)转动，第四线轮(16)驱动食指(29)运动。

2.根据权利要求1所述的基于差速器结构的仿生机械手，其特征在于：所述第四线轮(16)通过绳索带动食指第三指节(22)转动，即绳索平行缠绕在食指第三指节(22)上的第一传动轮(36)与第四线轮(16)上，从而第四线轮(16)与第一传动轮(36)同向转动，从而带动食指第三指节(22)转动，食指第三指节(22)通过绳索带动食指第二指节(23)转动，即绳索交叉缠绕在食指第二指节(23)上的传动轮(37)与手掌传动轮(35)上，从而食指第二指节(23)相对食指第三指节(22)转动，且与食指第三指节(22)相对手掌(34)转动方向相同，食指第二指节(23)通过绳索带动食指第一指节(24)转动，即绳索交叉缠绕在食指第一指节(24)上的传动轮(39)与食指第三指节(22)上的第二传动轮(38)上，与食指第二指节(23)相对食指第三指节(22)运动原理相同，食指第一指节(24)相对食指第二指节(23)转动，且与食指第二指节(23)相对食指第三指节(22)转动方向相同，从而食指整体运动方式为，手指弯曲或伸展；以同样方式，第三线轮(15)驱动中指(30)运动，第二线轮(14)驱动无名指(31)运动，第一线轮(13)驱动小指(32)运动。

3.根据权利要求1所述的基于差速器结构的仿生机械手，其特征在于：所述第二差速器(11)上分别连接有第一冠齿轮(26)和第二冠齿轮(28)的转轴，第一冠齿轮(26)、第二冠齿轮(28)既与第二差速器(11)一起转动，也各自绕转轴转动，第一线轮(13)和第二线轮(14)分别与第一直齿轮(25)和第二直齿轮(27)固连；

其中，第一直齿轮(25)、第二直齿轮(27)与第二差速器(11)同轴转动，即通过第二差速器(11)转动来驱动第一直齿轮(25)、第二直齿轮(27)与其同时转动，其转动方式包括：

A、第一直齿轮(25)、第二直齿轮(27)与第二差速器(11)同向转动；

B、在第二差速器(11)的转动状态为顺时针转动或逆时针转动时，第一直齿轮(25)、第二直齿轮(27)相互反向转动；

C、当第二差速器(11)静止时，第一直齿轮(25)、第二直齿轮(27)相互反向转动或静止，第一差速器(7)、第三差速器(12)驱动方式同第二差速器(11)相同。

4.根据权利要求1所述的基于差速器结构的仿生机械手，其特征在于：所述第二直流电机(19)通过蜗轮蜗杆结构驱动拇指第一指节(20)转动，拇指第一指节(20)通过绳索带动拇指第二指节(21)转动，舵机(2)与第七齿轮(3)固定，通过第七齿轮(3)带动第八齿轮(17)转动，第八齿轮(17)与拇指基座(18)固连。

5.根据权利要求4所述的基于差速器结构的仿生机械手，其特征在于：所述第二直流电机(19)出轴安装有轴固连的蜗杆(40)，蜗杆(40)和直齿轮(41)啮合，蜗杆(40)转动带动直齿轮(41)转动，直齿轮(41)与拇指第一指节(20)固连，拇指第一指节(20)与直齿轮(41)同时同速同向转动，绳索交叉缠绕在拇指第二指节(21)的传动轮(42)与拇指基座(18)上的拇指驱动轮(43)上，拇指第一指节(20)相对拇指基座(18)转动，由于绳索连接第二指节传动轮(42)和拇指驱动轮(43)，所以拇指第二指节(21)同时相对拇指第一指节(20)转动，且转动方向与拇指第一指节(20)相对拇指基座(18)转动方向相同。