[发明专利]复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置

摘要

复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、驱动器、两个柔性传动件、四个传动轮、凸块拨盘、两个簧件和限位凸块等。该装置利用驱动器、闭环柔性件传动机构、开环柔性件传动机构、两个簧件、凸块拨盘和限位凸块等综合实现了平行夹持及自适应抓取的功能，根据目标物体形状和位置的不同，既能平动第二指段捏持物体或外张撑住，也能依次转动第一指段和第二指段包络不同形状、大小的物体；该装置抓取范围大；采用欠驱动的方式，利用一个驱动器驱动两个关节，无需复杂的传感和控制系统；该装置结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。

主权项

一种复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴和驱动器；所述驱动器与基座固接；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置还包括传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第一柔性传动件、第三传动轮、第四传动轮、第二柔性传动件、凸块拨盘、第一簧件、第二簧件和限位凸块；所述近关节轴活动套设在基座中；所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述第一指段套接在近关节轴上；所述第二指段套接在远关节轴上；所述传动机构设置在基座中；所述驱动器的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一传动轮相连；所述第一传动轮活动套接在近关节轴上，所述第二传动轮套接在远关节轴上，第二传动轮与第二指段固接；所述第一柔性传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第一传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第一柔性传动件连接第一传动轮和第二传动轮，所述第一柔性传动件、第一传动轮和第二传动轮三者之间配合形成带轮传动关系、绳轮传动关系或链轮传动关系；所述第一柔性传动件形成“O”字形；所述第三传动轮活动套接在近关节轴上；所述第四传动轮套接在远关节轴上，第四传动轮与第二指段固接；定义抓取物体的一侧为该复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置的前方，相对的另一侧即远离抓取物体的那一侧为该装置的后方；所述第二柔性传动件依次从前方或后方缠绕经过第三传动轮，穿过第一指段，从前方或后方缠绕经过第四传动轮；所述第二柔性件分别在第三传动轮、第四传动轮上的同一侧缠绕；所述第二柔性传动件采用传动带、腱绳或链条，所述第三传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第四传动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第二柔性传动件、第三传动轮和第四传动轮三者之间配合形成带轮传动关系、绳轮传动关系或链轮传动关系；所述凸块拨盘活动套接在近关节轴上，所述凸块拨盘与第三传动轮固接；所述限位凸块与基座固接；所述凸块拨盘与限位凸块相接触或离开一段距离；设第一指段靠向物体的转动方向为近关节正方向，第一指段远离物体的转动方向为近关节反方向；在该复合柔性传动平夹自适应机器人手指装置处于初始状态时，凸块拨盘与限位凸块接触，设此时凸块拨盘相对基座的旋转角度为0度，从该位置开始，凸块拨盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，凸块拨盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述限位凸块限制凸块拨盘的转动角度只能为正；所述第一簧件的两端分别连接第二柔性传动件的一端和基座，第一簧件拉紧第二柔性传动件，所述第二柔性传动件的另一端与第二指段固接；所述第二簧件的两端分别连接第二指段和第一指段；第二簧件使第二指段靠向拉紧第二柔性传动件的方向；第一传动轮的传动半径大于第二传动轮的传动半径；第三传动轮的传动半径与第四传动轮的传动半径相等。