[发明专利]柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置

权利要求书

1.一种柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述机器人手指装置包括基座、第一指节、第二指节、第一关节轴、第二关节轴、第一带有自锁的柔性驱动器、第二带有自锁的柔性驱动器、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第四传动轮、第一传动件、第二传动件、第一输入锥齿轮、第二输入锥齿轮、输出锥齿轮和传动机构，其中：

所述第二关节轴固定连接在基座中；

所述第二指节转动连接在第二关节轴上；

所述第一关节轴转动连接在第二指节中；

所述第一指节固定连接在第一关节轴上；

所述第一带有自锁的柔性驱动器的结构与第二带有自锁的柔性驱动器的结构相同，均包括输出轴、驱动电机、波发生器、刚轮、柔轮、刚轮转动臂、滑块、第一弹性件、第二弹性件、制动盘、制动杆、电磁铁和调节螺母；

所述驱动电机的定子与基座固定连接，驱动电机的转子与波发生器连接；

所述刚轮转动臂与基座转动连接，刚轮转动臂与刚轮固定连接，刚轮转动臂上设置滑槽；

所述柔轮与输出轴固定连接，柔轮与刚轮啮合，柔轮、刚轮和波发生器三者构成谐波传动关系；

所述第一弹性件的一端与基座固定连接，另一端与滑块固定连接；

所述第二弹性件的一端与滑块固定连接，另一端与调节螺母固定连接；

所述滑块滑动镶嵌在基座和刚轮转动臂的滑槽中，滑块可相对于刚轮转动臂直线运动和旋转运动；

所述制动盘位于驱动电机与波发生器之间，且与驱动电机的转子固定连接；

所述制动杆与基座转动连接；

所述电磁铁与基座固定连接，电磁铁的输出杆可推动制动杆夹持或者释放制动盘；

所述第一带有自锁的柔性驱动器的输出轴与第二传动轮固定连接，第一传动轮与第一输入锥齿轮固定连接，第一传动轮、第一传动件和第二传动轮三者构成传动关系，通过第一传动轮、第一传动件和第二传动轮的传动，第一带有自锁的柔性驱动器的输出轴与第一输入锥齿轮构成传动关系；

所述第二带有自锁的柔性驱动器的输出轴与第四传动轮固定连接，第三传动轮与第二输入锥齿轮固定连接，第三传动轮、第二传动件和第四传动轮三者构成传动关系，通过第三传动轮、第二传动件和第四传动轮的传动，第二带有自锁的柔性驱动器的输出轴与第二输入锥齿轮构成传动关系；

所述第一输入锥齿轮转动连接在基座上，第一输入锥齿轮和输出锥齿轮啮合，第一输入锥齿轮和输出锥齿轮构成齿轮传动关系；

所述第二输入锥齿轮转动连接在基座上，第二输入锥齿轮和输出锥齿轮啮合，第二输入锥齿轮和输出锥齿轮构成齿轮传动关系；

所述输出锥齿轮转动连接在第二指节上，输出锥齿轮与传动机构的输入端固定连接；

所述传动机构的输出端与第一关节轴固定连接，通过传动机构的传动，输出锥齿轮和第一关节轴构成传动关系；

所述输出锥齿轮相对于第二指节的转动轴线和第一输入锥齿轮、第二输入锥齿轮相对于基座的转动轴线互相垂直，与第二指节的延伸方向平行。

2.根据权利要求1所述的柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述第一传动轮采用齿轮、同步带轮、绳轮、链轮中的一种或多种的组合，所述第二传动轮采用齿轮、同步带轮、绳轮、链轮中的一种或多种的组合，所述第三传动轮采用齿轮、同步带轮、绳轮、链轮中的一种或多种的组合，所述第四传动轮采用齿轮、同步带轮、带轮、链轮中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述第一传动件采用齿轮、传动带、链条中的一种或多种的组合，所述第二传动件采用齿轮、传动带、链条中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述第一弹性件采用压簧、拉簧、弹性杆或弹性绳，所述第二弹性件采用压簧、拉簧、弹性杆或弹性绳。

5.根据权利要求1所述的柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述传动机构采用齿轮传动机构、连杆传动机构、带传动机构、链传动机构中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的柔性驱动刚度可变差动耦合机器人手指装置，其特征在于所述第一关节轴的中心线与第二关节轴的中心线平行。