The invention discloses a hybrid transmission link tendon three degrees of freedom robotic fingers and control method, using the tendon driving drive finger joints, can realize the rear drive motor, the drive motor to avoid arrangement in the narrow space of the fingers; in the same structure and size restrictions, provide the driving force of higher ratio of gear, chain, belt and other traditional transmission mode; driving away through the connecting rod coupling knuckle knuckle, the linkage with the knuckle knuckle far, makes the relative motion relationship established between the knuckle and the far in knuckles, using a motor control is realized in two joints and knuckles in the far knuckles. Not only to achieve the finger grasping, and save the driving motor number; using four bending fingers and realize the driving source side and three degrees of freedom, the driving mode saves the tendon driven tensioning mechanism, simplifies the finger structure, reduce the cost, improve the reliability of the.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业机器人
,具体涉及一种腱-连杆混合传动的三自由度机械手指及控制方法。
技术介绍
机械手指是机械手的核心组成部分,而机械手是工业领域或空间领域实施抓取操作的重要执行机构,机械手能够执行精细操作、灵巧操作,完成抓握、旋拧、插拔、移动、对准等典型的操作,这些操作在地面和空间任务中都具有代表性。当机械手指应用于工业生产和空间环境时,机械手指应尽可能结构简单、性能稳定可靠、具有实现抓取操作所需的传感器等。目前机械手指的驱动方式多以电机直接驱动关节为主,该种方式中电机置于机械手指内部,由于受到手指空间的限制,电机体积较小,导致手指的抓取力较小;目前机械手指的传感器以位置传感器为主,也有部分手指具有指尖力传感器,腱驱动手指中能够测量驱动力的手指更少;本专利技术提供了一种能够测量关节位置、速度、指尖力、腱驱动力功能的腱-连杆混合驱动机械手指,该手指的驱动电机置于外部,驱动电机的选择不受手指尺寸的限制,具有传感器丰富、结构简单、指尖出力大、可靠性高、操作性强等优点。专利US8459711B2中设计了一种液压驱动的五指机械手,该手的手指采用液压驱动,每个手指具有三个弯曲关节,三个关节之间采用连杆形成耦合传动形成一个弯曲自由度,该手指具有出力大的优点。该手指的缺点表现为自由度较少,由于是液压驱动因此空间环境适应性较差。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种腱-连杆混合传动的三自由度机械手指及控制方法,采用驱动腱驱动手指各关节运动,驱动源置于手指外部,使得手指具有了结构简单、体积和质量小的特点,多传感器又使得手指具有多种感知能力,提高了手指的可 ...
【技术保护点】
一种机械手指,其特征在于,包括四根驱动腱J1、J2、J3、J4以及顺次相连的基座(1)、基指节(2)、近指节(3)、中指节(4)和远指节(5);所述基座(1)为整个机械手指的支架,基座(1)、基指节(2)、近指节(3)、中指节(4)、与远指节(5)的相邻两部件之间形成转动副;所述远指节(5)还与近指节(3)之间采用连杆进行连接,以产生远指节(5)与中指节(4)之间的耦合运动;驱动腱J1和驱动腱J2的一端均固定在近指节(3)上,另一端分别引至基座(1)处;驱动腱J1和驱动腱J2分别用于驱动近指节(3)绕基指节(2)的弯曲和展开运动;驱动腱J3和驱动腱J4的一端均固定在中指节(4)上,另一端分别引至基座(1)处,驱动腱J3和驱动腱J4用于驱动中指节(4)绕近指节(3)的弯曲和展开运动。
【技术特征摘要】
1.一种机械手指,其特征在于,包括四根驱动腱J1、J2、J3、J4以及顺次相连的基座(1)、基指节(2)、近指节(3)、中指节(4)和远指节(5);所述基座(1)为整个机械手指的支架,基座(1)、基指节(2)、近指节(3)、中指节(4)、与远指节(5)的相邻两部件之间形成转动副;所述远指节(5)还与近指节(3)之间采用连杆进行连接,以产生远指节(5)与中指节(4)之间的耦合运动;驱动腱J1和驱动腱J2的一端均固定在近指节(3)上,另一端分别引至基座(1)处;驱动腱J1和驱动腱J2分别用于驱动近指节(3)绕基指节(2)的弯曲和展开运动;驱动腱J3和驱动腱J4的一端均固定在中指节(4)上,另一端分别引至基座(1)处,驱动腱J3和驱动腱J4用于驱动中指节(4)绕近指节(3)的弯曲和展开运动。2.如权利要求1所述的一种机械手指,其特征在于,所述基座(1)包括基座支架(1-6),旋转轴(1-7),轴承(1-8),旋转轴(1-9),滑轮(1-10)和(1-11),滑轮(1-14)、(1-15)、(1-16)和(1-17);其中,滑轮(1-10)和(1-11)上、下安装在旋转轴(1-9)上,并置于基座支架(1-6)的内部;旋转轴(1-7)经轴承(1-8)安装于基座支架(1-6)上,滑轮(1-14)、(1-15)、(1-16)和(1-17)从下至上共轴安装于旋转轴(1-7)上,并安装于基座支架(1-6)的内部;所述基指节(2)包括基指节壳体(2-1),驱动轮(2-2),旋转轴(2-3),压紧块(2-4),轴承(2-6),滑轮(2-7)和(2-8);旋转轴(2-3)经轴承(2-6)安装于基指节壳体(2-1)上;驱动轮(2-2)、滑轮2-8和2-7从右至左安装于旋转轴(2-3)上,其中,驱动轮(2-2)与近指节壳体(3-3)固连;滑轮(2-7)和(2-8)可绕旋转轴(2-3)转动;压紧块(2-4)位于驱动轮(2-2)的前侧,并与近指节壳体(3-3)固连,用于压紧所述驱动腱J1和驱动腱J2的端头;所述近指节(3)包括滑轮(3-1)和(3-2),近指节壳体(3-3),轴承(3-4),驱动轮(3-5),压紧块(3-7),近指节盖(3-8),旋转轴(3-9);滑轮(3-1)和(3-2)共轴安装于近指节壳体(3-3)上,并位于滑轮(2-7)和(2-8)的前侧;旋转轴(3-9)经轴承(3-4)安装于近指节壳体(3-3)上;驱动轮(3-5)安装于中指节壳体(4-1)的左侧,并与其固连;压紧块(3-7)位于驱动轮(3-5)的前侧,并与中指节壳体...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵志军,高升,王耀兵,王捷,
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部,
类型:发明
国别省市:北京;11
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