[发明专利]复合球壳关节装置及其控制方法

摘要

复合球壳关节装置，属于机器人手技术领域。该装置包括外壳、中球壳和内部组件，所述内部组件包括中心球、内球壳、支承件和四个驱动件。该装置通过四个驱动件有规律的振动，在支承件和滑槽的约束下可实现两自由度旋转，此外，让其中一个驱动件保持固定状态，可使中球壳只能绕某一轴转动，达到锁定一个自由度的目的。该装置适合用做机器人手的关节，使手指的指段能够实现弯曲和侧摆动作。该装置全部驱动件均位于关节内部，体积小；该装置在正常抓取过程中无运动死区，结构紧凑、零件少，驱动力大，自由度数、外观与动作与人手指基关节接近，可实现弯曲和侧摆两个方向综合运动，还可锁定其中一个自由度仅实现弯曲或仅实现侧摆，适合用于机器人手。

主权项

一种复合球壳关节装置(5)，其特征在于：包括外壳(515)、中球壳(521)和内部组件(52)，所述的内部组件(52)包括中心球(517)、第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)、第四驱动件(514)、内球壳(518)和支承件(516)；所述的第一驱动件(511)、第二驱动件(512)、第三驱动件(513)和第四驱动件(514)的两端分别与中心球(517)和内球壳(518)固接；所述的内球壳(518)上设有通孔(520)；所述的中球壳(521)上设有滑槽(522)；所述的支承件(516)的一端与中心球(517)固接，另一端与外壳(515)固接；支承件(516)穿过通孔(520)和滑槽(522)；所述的中球壳(521)设置在内球壳(518)和外壳(515)之间，中球壳(521)的外表面与外壳(515)的内表面为同心的球面，中球壳(521)与外壳(515)构成一对球副；内球壳(518)的外表面为球面，所述的中球壳(521)的内表面和外表面为同心的球面；中球壳(521)的内表面与内球壳(518)的外表面直径不同；中球壳(521)的内表面的直径大于内球壳(518)的外表面的直径；所述的中心球(517)的中心位于中球壳(521)的内表面的中心。