[发明专利]一种变胞机构、机械手指、机械灵巧手

说明书

本发明提供了一种变胞机构、机械手指、机械灵巧手，该变胞机构包括双摇杆机构、第一控制杆和第二控制杆，双摇杆机构的机架与第一摇杆连接于第一铰接轴，与第二摇杆连接于第二铰接轴，第二摇杆设置有以第二铰接轴为中心的被动齿轮，第一铰接轴上安装有主动齿轮，机架上安装有中间齿轮，被动齿轮和主动齿轮均与中间齿轮啮合。第一控制杆和第二控制杆与机架铰接于第一铰接轴，第一控制杆滑动连接有与第一铰接轴平行的滑动销，第一控制杆于滑动销的滑动路径上设置有弹力限动件，第二控制杆的滑槽内设置有用于与主动齿轮卡接的插销。本发明提供的变胞机构可使机械手指具有变矩能力，从而机械手指能够以较低功率的驱动器适应不同的负载情况。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种变胞机构、机械手指、机械灵巧手。

背景技术

机械灵巧手是人形机器人最复杂的结构之一，机械手指在一定功率的驱动器的推动下实现运动，若想提升手指的负载能力，通常的做法是采用更大性能的驱动器或者增加驱动器数量，然而在实际应用中，上述做法往往意味着结构尺寸和重量的增大，不利于提升机械手指的灵活度，而且，机械手指所承受的负载并非一直处于高位，对于低负载而言上述做法还存在动力浪费的弊端，因此，如何使机械手指能以较低功率的驱动器适应不同的负载情况，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种变胞机构、机械手指、机械灵巧手，该变胞机构可使机械手指具有变矩能力，从而机械手指能够以较低功率的驱动器适应不同的负载情况。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变胞机构，包括：

双摇杆机构，所述双摇杆机构的机架与第一摇杆连接于第一铰接轴，与第二摇杆连接于第二铰接轴，所述第二摇杆设置有以所述第二铰接轴为中心的被动齿轮；

安装于所述第一铰接轴的主动齿轮；

安装于所述机架的中间齿轮，所述被动齿轮和所述主动齿轮均与所述中间齿轮啮合；

与所述机架铰接于所述第一铰接轴的第一控制杆和第二控制杆，所述第一控制杆转动时能够与所述第一摇杆相遇以施加驱动力矩，所述第二控制杆开设有沿所述主动齿轮的径向延伸的滑槽，所述滑槽内设置有插销，所述插销靠近所述主动齿轮的一端设置有插头，另一端伸出所述滑槽并设置有斜切面，所述第一控制杆对应所述斜切面的位置滑动连接有与所述第一铰接轴平行的滑动销，所述第一控制杆于所述滑动销的滑动路径上设置有弹力限动件，所述滑动销克服所述弹力限动件的止挡并沿所述滑动路径滑动时，先与所述斜切面相遇以挤推所述插销使所述插头卡接所述主动齿轮，再与所述第二控制杆相遇以施加驱动力矩。

可选地，在上述变胞机构中，所述插头的轮廓与所述主动齿轮的齿间轮廓相一致。

可选地，在上述变胞机构中，所述滑动路径为以所述第一铰接轴为中心的圆弧。

可选地，在上述变胞机构中，所述弹力限动件为弹性橡胶圈。

可选地，在上述变胞机构中，所述第一控制杆与所述第一摇杆固定连接。

可选地，在上述变胞机构中，所述第一控制杆包括两个相互平行的第一侧板，所述第二控制杆位于两个所述第一侧板之间，所述第二控制杆包括两个与所述第一侧板平行的第二侧板，所述插销和所述主动齿轮位于两个所述第二侧板之间。

一种机械手指，包括掌骨单元和指节单元，所述掌骨单元包括沿掌骨方向布置的直线驱动器，所述指节单元包括如上述任意一项所公开的变胞机构，所述机架与所述掌骨单元固定连接，所述直线驱动器的伸缩杆与所述滑动销连接。

可选地，在上述机械手指中，所述指节单元包括第一指节单元和第二指节单元，所述变胞机构设置于所述第一指节单元，所述第二指节单元与所述双摇杆机构的连杆连接。