[发明专利]齿轮式协同抓取绳簧自适应机器人手指装置

摘要

轴动螺旋同步锁定自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括电机、多个指段、多个关节轴、多个簧件、腱绳、拉绳件、多个关节轮、多套螺母滑块和螺杆、多套轮式传动机构。该装置利用电机、腱绳、簧件、轮式传动机构和螺纹传动机构综合实现自适应抓取和连续同步锁定多个关节的功能。该装置用于抓取物体，可以自动适应物体的外形、尺寸；抓取物体后可以采取锁定关节方式或不锁定方式；抓取过程快速稳定，抓取后锁定关节，防止手指回弹失稳，可以提供较大的抓取力；能够同步锁定多个关节；可锁定的关节角度是连续的；该装置结构简单，体积小，重量轻，控制容易，设计、制造、装配和维护成本低。

主权项

一种齿轮式协同抓取绳簧自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、第一关节轴、第二关节轴、电机、第一传动机构、过渡轴、绕绳轮、腱绳、第一滑轮、第二滑轮、第一簧件和第二簧件；所述电机固定安装在基座上，所述电机的输出轴和第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与过渡轴相连，所述过渡轴套设在基座中，所述绕绳轮套固在过渡轴上；所述腱绳的一端固接在绕绳轮的外缘上，腱绳的另一端与第二指段固接；所述腱绳绕过第一滑轮和第二滑轮，腱绳穿过第一指段和第二指段；所述第一关节轴套设在基座中，所述第二关节轴套设在第一指段中；所述第一指段套接在第一关节轴上，所述第二指段套接在第二关节轴上；所述第一滑轮套接在第一关节轴上，所述第二滑轮套接在第二关节轴上；所述第一簧件的两端分别连接基座和第一指段；所述第二簧件的两端分别连接第一指段和第二指段；所述第一关节轴、第二关节轴相互平行；其特征在于：该装置还包括主动拨盘、从动拨盘、第二传动机构、第一齿轮、N个中间齿轮、N个中间轴、第二齿轮、第一拨杆、第二拨杆、第三簧件和第四簧件；所述主动拨盘上固接有第一凸块，所述从动拨盘上固接有第二凸块；所述主动拨盘套接在过渡轴上，主动拨盘与绕绳轮固接；所述从动拨盘活动套接在过渡轴上，所述第一凸块在抓取物体的运动过程中接触并推动第二凸块，所述第一凸块在伸直手指的运动过程中离开并撤回对第二凸块的推动力；所述第二传动机构的输入端与从动拨盘相连；所述第二传动机构的输出端与第一齿轮相连；所述第一齿轮套接在第一关节轴上，所述第二齿轮套接在第二关节轴上；所述第一齿轮与第二齿轮通过中间齿轮形成串联的齿轮系，即第一齿轮与第一个中间齿轮啮合，第一个中间齿轮再与相邻的第二个中间齿轮啮合，……，最后一个中间齿轮与第二齿轮啮合；所有所述中间齿轮套接在对应的中间轴上，所有所述中间轴分别套设在第一指段中；所述第三簧件的两端分别连接第一齿轮和第一拨杆，所述第四簧件的两端分别连接第二齿轮和第二拨杆；所述第一拨杆套接在第一关节轴上，所述第二拨杆套接在第二关节轴上；所述第一拨杆在转动过程中接触并推动第一指段；所述第二拨杆在转动过程中接触并推动第二指段；其中，N为奇数。