支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置制造方法及图纸

支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置，属于机器人手技术领域，包括基座、电机、减速器、传动机构和至少两个手指单元，所述手指单元包括第一指段、第二指段、五个轴、三个连杆和两套带轮传动机构。本发明专利技术装置实现了沿着近似水平直线平行夹持的抓取效果，末端指段在手指开合的过程中几乎不发生高度方向的位移，对中抓取，开合抓取时大幅度减少机器人臂部关节的配合，抓取范围大，抓取稳定可靠；该装置结构简单、体积小、重量轻，加工、装配和维修成本低，适用于安装在机器人上作为末端夹持器使用。

Supporting connecting rod belt wheel driving linear translation robot hand device

The supporting rod belt wheel transmission line moving robot hand device, which belongs to the technical field of the robot, which comprises a base, a motor, a speed reducer, a transmission mechanism and at least two finger unit, the finger unit includes a first finger section, second finger segment, five axes, three links and two sets of belt wheel transmission mechanism. The device of the invention realizes the approximate level along the straight line parallel clamping capture effect, in the process of displacement at the end of a finger opening almost does not occur in the height direction, to grab, grab and greatly reduce with the robot arm joint, grasping grasping range, stable and reliable; the device has the advantages of simple structure, small volume, light weight, processing, assembly and maintenance and low cost, suitable for installation on the robot end effector is used as.

【技术实现步骤摘要】
支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置
本专利技术属于机器人手
，特别涉及一种支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置的结构设计。
技术介绍
末端夹持器是机器人的重要部件之一。机器人通过使用末端夹持器夹持、操作与释放物体，完成操作者安排好的动作。由于不同物体的形状不同，尺寸差异比较大，在工业中大量采用的都是具有相对的手指的末端夹持器，这种具有相对手指的夹持器针对多数物体抓取任务都能够良好完成稳定抓取，并且末端夹持器的制造成本低，可靠性非常高。类似人手，采用两个或多个手指相对去夹取物体时，一般需要两个手指的末端指段相互平行，这样可以获得较好的抓取效果，具有这种功能的手爪称为平动夹持器。现有的平动夹持器的手指在开合阶段会产生一个圆弧轨迹，虽然两指末端指段保持了平行，但是在抓取桌面上物体时，仅仅依靠夹持器的电机运动是不能实现良好抓取的，因为手指在开合阶段，手指的末端指段的高低位置随着开合角度的不同而变化，因此根据物体的不同大小，抓取时需要机器人臂部(工业机器人)的多个关节运动的配合才能实现对物体的抓取。相当多的直线平动装置被开发出来并用作工业机器人的末端执行器，它们均有滑槽约束，体积大，重量大，抓取物体的范围有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置。该装置能实现沿着近似水平直线平行夹持的抓取效果，末端指段在手指开合的过程中几乎不发生高度方向的位移，对中抓取，开合抓取时大幅度减少机器人臂部关节的配合，抓取范围大，同时体积小、成本低，适用于安装在机器人上作为末端夹持器使用。本专利技术的技术方案如下：本专利技术设计的一种支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置，其特征在于：包括基座、电机、减速器、传动机构和至少两个手指单元；所述电机与基座固接；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴与传动机构的输入轴相连；所述手指单元包括第一指段、第二指段、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第一传动件和第二传动件；所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴和第五轴相互平行；所述传动机构的输出轴与第一轴相连；所述第一轴活动套设在基座中；所述第一连杆的一端套固在第一轴上，所述第二轴活动套设在第一连杆的另一端中；所述第二连杆的一端活动套设在第二轴上，所述第二连杆的另一端活动套设在第四轴上，所述第三轴活动套设在第二连杆的中部；所述第三连杆的一端活动套接在第三轴上，第三连杆的另一端活动套接在第五轴上，所述第五轴活动套设在基座中；所述第一指段与第二连杆固接，所述第二指段套接在第四轴上；所述第一传动轮活动套接在第五轴上，所述第一传动轮与基座固接；所述第二传动轮活动套接在第三轴上，所述第三传动轮套接在第五轴上；所述第三传动轮与第二指段固接；所述第一传动件连接第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动件采用传动带、链条或腱绳，所述第一传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第一传动件、第一传动轮和第二传动轮三者构成带轮传动关系、链轮传动关系或绳轮传动关系，所述第一传动件呈O形；所述第二传动件连接第二传动轮和第三传动轮，所述第二传动件采用传动带、链条或腱绳，所述第三传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二传动件、第二传动轮和第三传动轮构成带轮传动关系、链轮传动关系或绳轮传动关系，所述第二传动件呈O形；设第一传动轮到第二传动轮的传动比为i，第二传动轮到第三传动轮的传动比为j，ij＝1；设第一轴的中心为点A，第二轴的中心为点B，第三轴的中心为点C，第四轴的中心为点D，第五轴的中心为点E，线段BC的长度、线段CD的长度和线段CE的长度三者相等，线段AE的长度等于线段AB的长度的2倍，线段CE的长度是线段AB的长度的2.5倍。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果：本专利技术装置利用电机、连杆传动机构、带轮传动机构等综合实现了沿着近似水平直线平行夹持的抓取效果，末端指段在手指开合的过程中几乎不发生高度方向的位移，对中抓取，开合抓取时大幅度减少机器人臂部关节的配合，抓取范围大，抓取稳定可靠；该装置结构简单、体积小、重量轻，加工、装配和维修成本低，适用于安装在机器人上作为末端夹持器使用。附图说明图1是本专利技术设计的支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置的一种实施例的立体外观图。图2是图1所示实施例的侧视外观图(未画出部分零件)。图3是图1所示实施例的立体观图(未画出部分零件)。图4是图2的右侧视图(未画出部分零件)。图5是连杆原理示意图。图6至图8是图1所示实施例抓取物体过程示意图。在图1至图8中：1－基座，2－手指单元，3－电机，31－减速器，41－第一锥齿轮，42－第二锥齿轮，43－过渡轴，44－第一齿轮，45－第二齿轮，51－第一带轮，52－第二带轮，53－传动带，21－第一指段，22－第二指段，61－第一轴，62－第二轴，63－第三轴，64－第四轴，65－第五轴，71－第一连杆，72－第二连杆，73－第三连杆，81－第一传动轮，82－第二传动轮，83－第三传动轮，84－第一传动件，85－第二传动件，9－物体。具体实施方式下面结合附图及实施例进一步详细介绍本专利技术的具体结构、工作原理的内容。本专利技术设计的支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置的一种实施例，如图1至图4所示，包括基座1、电机3、减速器31、传动机构和两个手指单元2；所述电机3与基座1固接；所述电机3的输出轴与减速器31的输入轴相连，所述减速器31的输出轴与传动机构的输入轴相连；所述手指单元2包括第一指段21、第二指段22、第一轴61、第二轴62、第三轴63、第四轴64、第五轴65、第一连杆71、第二连杆72、第三连杆73、第一传动轮81、第二传动轮82、第三传动轮83、第一传动件84和第二传动件85；所述第一轴61、第二轴62、第三轴63、第四轴64和第五轴65相互平行；所述传动机构的输出轴与第一轴61相连；所述第一轴61活动套设在基座1中；所述第一连杆71的一端套固在第一轴61上，所述第二轴62活动套设在第一连杆71的另一端中；所述第二连杆72的一端活动套设在第二轴62上，所述第二连杆72的另一端活动套设在第四轴64上，所述第三轴63活动套设在第二连杆72的中部；所述第三连杆73的一端活动套接在第三轴63上，第三连杆73的另一端活动套接在第五轴85上，所述第五轴85活动套设在基座1中；所述第一指段21与第二连杆72固接，所述第二指段22套接在第四轴64上；所述第一传动轮81活动套接在第五轴65上，所述第一传动轮81与基座1固接；所述第二传动轮82活动套接在第三轴63上，所述第三传动轮83套接在第五轴65上；所述第三传动轮83与第二指段22固接；所述第一传动件84连接第一传动轮81和第二传动轮82，所述第一传动件84采用传动带、链条或腱绳，所述第一传动轮81采用带轮、链轮或绳轮；所述第二传动轮82采用带轮、链轮或绳轮；所述第一传动件84、第一传动轮81和第二传动轮82三者构成带轮传动关系、链轮传动关系或绳轮传动关系，所述第一传动件84呈O形；所述第二传动件85连接第二传动轮82和第三传动轮83，所述第二传动件85采用传动带、链条或腱绳，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置，其特征在于：包括基座、电机、减速器、传动机构和至少两个手指单元；所述电机与基座固接；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴与传动机构的输入轴相连；所述手指单元包括第一指段、第二指段、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第一传动件和第二传动件；所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴和第五轴相互平行；所述传动机构的输出轴与第一轴相连；所述第一轴活动套设在基座中；所述第一连杆的一端套固在第一轴上，所述第二轴活动套设在第一连杆的另一端中；所述第二连杆的一端活动套设在第二轴上，所述第二连杆的另一端活动套设在第四轴上，所述第三轴活动套设在第二连杆的中部；所述第三连杆的一端活动套接在第三轴上，第三连杆的另一端活动套接在第五轴上，所述第五轴活动套设在基座中；所述第一指段与第二连杆固接，所述第二指段套接在第四轴上；所述第一传动轮活动套接在第五轴上，所述第一传动轮与基座固接；所述第二传动轮活动套接在第三轴上，所述第三传动轮套接在第五轴上；所述第三传动轮与第二指段固接；所述第一传动件连接第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动件采用传动带、链条或腱绳，所述第一传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第一传动件、第一传动轮和第二传动轮三者构成带轮传动关系、链轮传动关系或绳轮传动关系，所述第一传动件呈O形；所述第二传动件连接第二传动轮和第三传动轮，所述第二传动件采用传动带、链条或腱绳，所述第三传动轮采用带轮、链轮或绳轮；所述第二传动件、第二传动轮和第三传动轮构成带轮传动关系、链轮传动关系或绳轮传动关系，所述第二传动件呈O形；设第一传动轮到第二传动轮的传动比为i，第二传动轮到第三传动轮的传动比为j，ij＝1；设第一轴的中心为点A，第二轴的中心为点B，第三轴的中心为点C，第四轴的中心为点D，第五轴的中心为点E，线段BC的长度、线段CD的长度和线段CE的长度三者相等，线段AE的长度等于线段AB的长度的2倍，线段CE的长度是线段AB的长度的2.5倍。...

【技术特征摘要】
1.一种支撑连杆带轮传动直线平动机器人手装置，其特征在于：包括基座、电机、减速器、传动机构和至少两个手指单元；所述电机与基座固接；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴与传动机构的输入轴相连；所述手指单元包括第一指段、第二指段、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮、第一传动件和第二传动件；所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴和第五轴相互平行；所述传动机构的输出轴与第一轴相连；所述第一轴活动套设在基座中；所述第一连杆的一端套固在第一轴上，所述第二轴活动套设在第一连杆的另一端中；所述第二连杆的一端活动套设在第二轴上，所述第二连杆的另一端活动套设在第四轴上，所述第三轴活动套设在第二连杆的中部；所述第三连杆的一端活动套接在第三轴上，第三连杆的另一端活动套接在第五轴上，所述第五轴活动套设在基座中；所述第一指段与第二连杆固接，所述第二指段套接在第四轴上；所述第一传动轮活动套接在第五轴上，所述第一传动轮与基座固接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许君杰，吕虹晔，张文增，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11