[发明专利]仿生机械手指的传动结构及仿生机械手

摘要

本发明涉及抓取器械技术领域，尤其是涉及一种仿生机械手，包括：机械手手掌架和依次设置在所述手掌架上的多个机械手指，且每个所述机械手指均能够单独相对所述机械手手掌架进行弯曲和伸展运动；每个机械手指均由手指外架、传动机构及调节单元组成仿生机械手指的传动结构，所述传动机构包括三组蜗轮蜗杆和三条链带；此传动机构能完成多级弯曲传动，使每个机械手指能弯曲和伸展，通过齿轮间传动比，使手指承受力相对其他设计承受力增大，且自锁，无动力不会松动，电机不动，维持传动机构现有状态不变。

主权项

1.一种仿生机械手指的传动结构，其特征在于：所述传动结构中的每个关节处均设置有由链带做传动的一组蜗轮蜗杆作为关节运动机构；该传动结构包括手指外架、传动机构及调节单元；所述手指外架包括调节单元外架（50），第一关节架体（51），第二关节架体（52）和第三关节架体（53）；所述调节单元外架（50）的前端与第一关节架体（51）的后端铰接连接，所述第一关节架体（51）的前端与第二关节架体（52）的后端铰接连接，所述第二关节架体（52）的前端与第三关节架体（53）的后端铰接连接，所述第三关节架体（53）的前端作为自由端；所述调节单元包括电机（6），丝杆（61），丝套滑块a（62），直齿齿条（7）和从动齿轮（8）；所述电机（6）安装在调节单元外架（50）后端内；所述丝杆（61）沿调节单元外架（50）的长度方向安装在电机上并由电机控制带动做旋转运动，所述丝杆（61）上设置有丝套滑块a（62）；所述丝套滑块a（62）的顶部设置有二级直齿齿轮（621），所述二级直齿齿轮（621）相对于丝套滑块a（62）可转动；所述二级直齿齿轮（621）由上齿（6211）和下齿（6212）组成，所述上齿（6211）和下齿（6212）为一体结构；所述丝套滑块a（62）的底部设置有固定件（622）；所述直齿齿条（7）设置在调节单元外架（50）的内侧壁上并位于下齿（6212）的一侧与下齿（6212）啮合；所述从动齿轮（8）设置在靠近电机处的调节单元外架（50）内并位于丝杆（61）的下方；所述传动机构包括三组作为关节运动机构的蜗轮蜗杆和三条链带，所述三组作为关节运动机构的蜗轮蜗杆分别为蜗轮蜗杆组Ⅰ（1）、蜗轮蜗杆组Ⅱ（2）和蜗轮蜗杆组Ⅲ（3）；所述三条链带分别为链带Ⅰ（41）， 链带Ⅱ（42）和链带Ⅲ（43）；所述蜗轮蜗杆组Ⅰ（1）包括蜗杆Ⅰ（11）和蜗轮Ⅰ（12），所述蜗杆Ⅰ（11）的下端设置有下齿轮Ⅰ（111），所述下齿轮Ⅰ（111）与蜗杆Ⅰ（11）一起同轴转动；所述蜗轮Ⅰ（12）与转动轴（9）锁定连接，所述蜗轮Ⅰ（12）的两侧设置有疏导轮（10）；所述蜗轮蜗杆组Ⅱ（2）包括蜗杆Ⅱ（21）和蜗轮Ⅱ（22），所述蜗杆Ⅱ（21）的上端设置有上齿轮Ⅰ（211），其下端设置有下齿轮Ⅱ（212）；所述上齿轮Ⅰ（211）、下齿轮Ⅱ（212）和蜗杆Ⅱ（21）一起同轴转动；所述蜗轮Ⅱ（22）与转动轴（9）锁定连接，所述蜗轮Ⅱ（22）的两侧设置有疏导轮（10）；所述蜗轮蜗杆组Ⅲ（3）包括蜗杆Ⅲ（31）和蜗轮Ⅲ（32），所述蜗杆Ⅲ（31）的下端设置有下齿轮Ⅲ（311）；所述下齿轮Ⅲ（311）和蜗杆Ⅲ（31）一起同轴转动；所述蜗轮Ⅲ（32）与转动轴（9）锁定连接；所述蜗杆Ⅰ（11）安装在调节单元外架（50）前端内，所述蜗轮Ⅰ（12）转动轴两端均分别与第一关节架体（51）的后端锁定连接和调节单元外架（50）前端活动连接；所述蜗轮Ⅱ（22）与蜗轮Ⅰ（12）对称设置，所述蜗轮Ⅱ（22）转动轴两端均分别与第二关节架体（52）的后端活动连接和第一关节架体（51）的前端锁定连接，所述蜗杆Ⅱ（21）安装在第二关节架体（52）后端内；所述蜗杆Ⅲ（31）与蜗杆Ⅱ（21）对称设置，安装在第二关节架体（52）前端内；所述蜗轮Ⅲ（32）的两端均分别与第三关节架体（53）的后端锁定连接和第二关节架体（52）的前端活动连接；所述链带Ⅰ（41）位于丝杆的下方，该链带Ⅰ（41）的一端安装在从动齿轮（8）上，其另一端安装在蜗杆Ⅰ（11）的下齿轮Ⅰ（111）上；所述链带Ⅰ（41）与直齿齿条（7）同侧的链条通过固定件（622）与丝套滑块a（62）固定连接；所述链带Ⅱ（42）可呈两处弯折的折线，该链带Ⅱ（42）的一端安装在丝套滑块a（62）的上齿（6211）上，其另一端安装在蜗杆Ⅱ（21）的上齿轮Ⅰ（211）上，所述链带Ⅱ（42）的第一可弯折处位于蜗轮Ⅰ（12）的疏导轮（10）上，所述链带Ⅱ（42）的第二可弯折处位于蜗轮Ⅱ（22）的疏导轮（10）上；所述链带Ⅲ（43）的一端安装在蜗杆Ⅱ（21）的下齿轮Ⅱ（212）上，其另一端安装在蜗杆Ⅲ（31）的下齿轮Ⅲ（311）上；当电机运行时，电机控制丝杆（61）做旋转运动，所述丝套滑块a（62）由丝杆（61）带动运行，丝套滑块a（62）上的下齿（6212）在直齿齿条（7）作用下旋转，带动链带Ⅱ（42）运动，所述链带Ⅱ（42）带动蜗轮蜗杆组Ⅱ（2）运动；同时丝套滑块a（62）带动链带Ⅰ（41）运动，所述链带Ⅰ（41）带动蜗轮蜗杆组Ⅰ（1）运动；所述蜗轮蜗杆组Ⅱ（2）运动带动链带Ⅲ（43）运行，所述链带Ⅲ（43）带动蜗轮蜗杆组Ⅲ（3）运动。