[实用新型]一种模块化灵巧手机械结构

权利要求书

1.一种模块化灵巧手机械结构，包括手掌、拇指、三根或四根手指；其特征在于，所述拇指包括拇指舵机、拇指基座、拇指基关节、拇指基关节电机、拇指近指节连接座、拇指基关节蜗轮、拇指基关节蜗杆、拇指近指节关节轴、拇指近指节、拇指耦合连接轴一、拇指耦合连接轴二、拇指耦合传动连杆、拇指远指节关节轴和拇指远指节；

拇指舵机固定在手掌中部的槽口内，拇指基座的一端固定在拇指舵机的输出轴上，另一端具有折弯部，在拇指舵机的作用下拇指基座能绕着与拇指舵机输出轴的连接点转动；拇指基指节固定在拇指基座的折弯部上，拇指基关节电机嵌在拇指基指节上，拇指基关节电机的输出轴与拇指基关节蜗杆的一端固连；拇指近指节连接座固定在拇指基座的折弯部上，拇指近指节的下端通过拇指近指节关节轴与拇指近指节连接座转动连接，拇指基关节涡轮固定在拇指近指节关节轴上，拇指基关节涡轮与拇指基关节蜗杆啮合；拇指远指节的下端通过拇指远指节连接轴与拇指近指节的上端转动连接；拇指耦合传动连杆的上端转动连接有拇指耦合连接轴二，拇指耦合连接轴二与拇指远指节的下端固连，拇指耦合传动连杆的下端转动连接有拇指耦合连接轴一，拇指耦合连接轴一与拇指近指节连接座固连；拇指近指节关节轴与拇指耦合连接轴一之间、拇指近指节关节轴与拇指远指节连接轴之间、拇指耦合连接轴二与拇指远指节连接轴之间、以及拇指耦合传动连杆共同构成耦合四连杆机构。

2.根据权利要求1所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，手指包括手指基关节、手指基关节连接座、手指基关节电机、手指基关节蜗轮、手指基关节蜗杆、近指节关节轴、手指近指节、手指近指节电机、手指近指节蜗轮、手指近指节蜗杆、手指中指节、中指节关节轴、手指远指节、远指节关节轴、手指耦合连接轴一、手指耦合连接轴二和手指耦合传动连杆；

所述手指基关节安装在手掌上部，手指基关节电机嵌在手指基关节内，手指基关节连接座固定在手指基关节的上端；手指基关节蜗杆与手指基关节电机的输出轴固连；手指近指节的下端通过近指节关节轴与手指基关节连接座转动连接，手指基关节涡轮固定在近指节关节轴上，手指基关节涡轮与手指基关节蜗杆啮合；

手指近指节电机固定在手指近指节上，手指近指节蜗杆与手指近指节电机的输出轴固连；手指中指节的下端通过中指节关节轴与手指近指节的上端转动连接，手指近指节涡轮固定在中指节关节轴上，手指近指节涡轮与手指近指节蜗杆啮合；手指远指节的下端通过远指节关节轴与手指中指节的上端转动连接；手指耦合传动连杆的下端转动连接有手指耦合连接轴一，手指耦合连接轴一与手指中指节的上端固连；手指耦合传动连杆的上端转动连接有手指耦合连接轴二，手指耦合连接轴二与手指远指节的下端固连；中指节关节轴与手指耦合连接轴一之间、中指节关节轴与远指节关节轴之间、远指节关节轴与手指耦合连接轴二之间、以及手指耦合传动连杆共同构成耦合四连杆机构。

3.根据权利要求2所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，所述手指基关节电机、手指近指节电机以及拇指基关节电机均采用空心杯电机。

4.根据权利要求2所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，所述手指基关节蜗轮、手指基关节蜗杆、手指近指节蜗轮、手指近指节蜗杆、拇指基关节蜗轮、拇指基关节蜗杆的模数均为0.3，手指基关节蜗杆、手指近指节蜗杆和拇指基关节蜗杆的头数为均1，蜗轮蜗杆的减速比均为20。

5.根据权利要求2所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，手指近指节长度为30-50mm，手指远指节的长度为22-25mm，手指中指节的长度为手指远指节的1～1.2倍，手指的总长度不超过100mm；各手指直径为18～25mm；拇指远指节的长度为25-45mm，拇指近指节的长度为拇指远指节的1～1.2倍。

6.根据权利要求5所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，手指远指节和手指中指节、拇指近指节和拇指远指节之间的传动比均为1：1，中指节关节轴与手指耦合连接轴一之间的中心距离以及远指节关节轴与手指耦合连接轴二之间的中心距离均为5-8mm。

7.根据权利要求1-6任一所述的模块化灵巧手机械结构，其特征在于，该机械结构能够实现拇指指尖与食指中部相配合的捏取、拇指指尖与任意手指指尖相配合的捏取以及整体结构的包络式抓取。