[发明专利]一种机械手并联关节

说明书

本发明涉及机器人技术领域，公开了一种机械手并联关节，包括：关节固定座；驱动构件；丝杠；丝杠螺母；推杆，所述推杆包括第一推杆和第二推杆，所述第一推杆与所述第一丝杠螺母连接，所述第二推杆与所述第二丝杠螺母连接；固定板，固定在所述关节固定座上，所述固定板上设有球铰链，所述第一推杆和所述第二推杆分别与所述球铰链连接；球角端盖，所述球角端盖与所述球铰链连接，用于安装指节，所述推杆驱动所述球角端盖绕着所述球铰链的球心上下摆动和左右摆动。通过将两个驱动构件并联设置，大幅提升了关节输出力矩，使用简单的机械结构，将齿轮转动转化为直线运动，进而通过球铰链转化为关节的转动，达到了尽可能减小关节晃动的效果。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机械手并联关节。

背景技术

多自由度的机械手往往体积庞大，或是抓取物体的重量与自身重量的比值(抓重比)较低，在实际生产过程中得不到广泛的应用。另外，在机器人灵巧机械手特别是仿人灵巧手的设计制造过程中，指根关节需要具备两个方向的自由度，现有的机械手往往无法在紧凑的空间内布置这两个自由度，或者是在实现运动的同时，机械晃动、结构强度等达不到实际使用需求。

因此，亟需设计一种机械手关节在紧凑的空间内布置汇交的两个自由度，同时提供较大的抓取力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机械手并联关节，通过将两个驱动构件并联设置，大幅提升了关节输出力矩，使用简单的机械结构，将齿轮转动转化为直线运动，进而通过球铰链转化为关节的转动，达到了尽可能减小关节晃动的效果。

本发明提供的技术方案如下：

一种机械手并联关节，包括：

关节固定座；

驱动构件，所述驱动构件包括第一驱动构件和第二驱动构件，所述第一驱动构件和所述第二驱动构件分别设置在所述关节固定座上；

丝杠，所述丝杠包括第一丝杠和第二丝杠，所述第一丝杠与所述第二丝杠并排设置，所述第一丝杠与所述第一驱动构件的输出端连接，所述第二丝杠与所述第二驱动构件的输出端连接；

丝杠螺母，所述丝杠螺母包括第一丝杠螺母和第二丝杠螺母，所述第一丝杠螺母套设在所述第一丝杠上，所述第一驱动构件驱动所述第一丝杠螺母沿所述第一丝杠的轴线方向往复运动；所述第二丝杠螺母套设在所述第二丝杠上，所述第二驱动构件驱动所述第二丝杠螺母沿所述第二丝杠的轴线方向往复运动；

推杆，所述推杆包括第一推杆和第二推杆，所述第一推杆与所述第一丝杠螺母连接，所述第二推杆与所述第二丝杠螺母连接；

固定板，所述固定板固定在所述关节固定座上，所述固定板上设有球铰链，所述第一推杆和所述第二推杆分别与所述球铰链连接；

球角端盖，所述球角端盖与所述球铰链连接，用于安装指节，所述推杆驱动所述球角端盖绕着所述球铰链的球心上下摆动和左右摆动。

本技术方案中，机械手并联关节在紧凑的空间内实现了两自由度的差动驱动方式，且这两个自由度的转动轴交汇在一个中心点，这种运动方式与人类手指根部的运动方式接近，是仿人灵巧机械手的重要组成部分；与单驱动构件相比，两个驱动构件同时驱动手指关节的方式也大幅提升了关节输出力矩，同时也提高了驱动构件的利用率；另外，小型机械手上使用的微型减速箱，通常使用开式齿轮传动，不可避免会有背隙产生；本申请中的机器人手指关节，使用简单的机械结构，将驱动构件的驱动力转化为直线运动，进而通过球铰链转化为关节的转动，达到了尽可能减小关节晃动的效果。

进一步优选地，所述第一驱动构件包括第一电机和第一减速箱，所述第一电机的输出端与所述第一减速箱的输入端连接，所述第一减速箱的输出端与所述第一减速箱的输入端反向设置，所述第一减速箱的输出端与所述第一丝杠连接；