[发明专利]球铰连杆式双自由度拇指根部关节装置

摘要

球铰连杆式双自由度机器人拇指根部关节装置，属于仿人机器手技术领域，手掌基座、拇指、关节轴、第一电机、第二电机、摆动机构和张合机构；摆动机构包括第一减速器、第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述张合机构包括第二减速器、第三锥齿轮、第四锥齿轮、关节轴止转滑轨、关节轴止转滑块、球铰、张合连杆和拇指连杆。本发明装置采用双电机与螺纹连接、球铰和人字连杆机构等，综合实现了拇指根部的独立摆动和张合两自由度灵巧动作，摆动与张合两关节自由度垂直相交，同时结构简单、紧凑、成本低，容易控制，传动链短，传动间隙小，传动效率高，适用于拟人机器人手，增强机器人手抓取物体的灵巧性、稳定性，使机器人手可以实现更多的手势，更加拟人化。

主权项

一种球铰连杆式双自由度机器人拇指根部关节装置，包括手掌基座(1)、拇指(2)、关节轴(5)、第一电机(31)、第二电机(41)、摆动机构和张合机构；所述摆动机构包括第一减速器(32)、第一锥齿轮(33)和第二锥齿轮(34)；所述第一电机(31)固接在手掌基座(1)上，所述第一电机(31)的输出轴与第一减速器(32)的输入轴固接，所述第一锥齿轮(33)套固在第一减速器(32)的输出轴上，所述第一锥齿轮(33)与第二锥齿轮(34)相啮合；所述的第二电机(41)固接在手掌基座(1)上；所述的第二电机(41)的输出轴与第二减速器(42)的输入轴固接，所述的第三锥齿轮(43)套固在第二减速器(42)的输出轴上，所述第三锥齿轮(43)与第四锥齿轮(44)相啮合；其特征在于：所述关节轴(5)活动套设在手掌基座(1)中，所述关节轴(5)上部设有外螺纹，下部为光轴；所述第二锥齿轮(34)活动套接在关节轴(5)下部的光轴上；所述张合机构包括第二减速器(42)、第三锥齿轮(43)、第四锥齿轮(44)、关节轴止转滑轨(45)、关节轴止转滑块(46)、球铰(62)、张合连杆(47)和拇指连杆(35)；所述拇指连杆(35)的一端与第二锥齿轮(34)通过第三连接轴(64)铰接，拇指连杆(35)的另一端与拇指(2)固接；所述第四锥齿轮(44)内部设有内螺纹，第四锥齿轮的内螺纹与关节轴(5)上部的外螺纹形成螺纹传动关系；所述关节轴止转滑块(46)通过第一连接轴(61)套固在关节轴(5)中部的光轴上，并滑动镶嵌在关节轴止转滑轨(45)中，所述关节轴止转滑轨(45)固定在手掌基座(1)中；所述第一连接轴(61)中心线与关节轴(5)的中心线垂直相交；所述张合连杆(47)的一端与关节轴(5)的中部通过球铰(62)铰接，张合连杆(47)的另一端与拇指连杆(35)的中部通过第二连接轴(63)铰接；球铰(62)中心位于关节轴(5)中心线上；第三连接轴(64)的中心线与关节轴(5)中心线垂直相交；所述第二连接轴(63)和第三连接轴(64)的中心线相互平行。