一种柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构制造技术

本发明专利技术给出的一种柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构，包括：三杆两关节机构、液压驱动锁紧机构、柔性连接机构；三杆两关节机构包括第一球头杆、第二球头杆以及球窝杆；球窝杆的两端分别设置有球窝A、球窝B；且球窝杆沿轴线设置球窝杆通孔；柔性连接机构包括第一柔性连接件、第二柔性连接件；第一球头杆的球头端能够与球窝A匹配，并通过第一柔性连接件连接形成第一球关节，第二球头杆的球头端能够与球窝B匹配，并通过第二柔性连接件连接形成第二球关节；液压驱动锁紧机构设置在球窝杆通孔中，包括第一活塞、第二活塞以及设置于第一活塞、第二活塞之间的油腔。该机构，具有柔性与刚性相结合的特点，结构紧凑，比体积条件下输出力大，动作灵活，可制造性强。

A finger mechanism of ball joint with flexible connection and hydraulic drive

The invention provides a ball joint finger mechanism with flexible connection and hydraulic drive, including: three bar two joint mechanism, hydraulic drive locking mechanism and flexible connection mechanism; three bar two joint mechanism includes the first ball joint rod, the second ball joint rod and the ball and socket rod; the two ends of the ball and socket rod are respectively provided with ball and socket a and ball and socket B; and the ball and socket rod is provided with ball and socket through-hole along the axis; flexible connection The connecting mechanism includes a first flexible connector and a second flexible connector; the ball end of the first ball head rod can match with the ball socket a and form a first ball joint through the first flexible connector; the ball end of the second ball head rod can match with the ball socket B and form a second ball joint through the second flexible connector; the hydraulic driving locking mechanism is arranged in the through hole of the ball socket rod, including The first piston, the second piston and the oil cavity arranged between the first piston and the second piston. The mechanism is characterized by combination of flexibility and rigidity, compact structure, large output force, flexible action and strong manufacturability.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构
本专利技术为一种机器人手指机构，尤其涉及一种柔性连接与液压驱动的球头关节机构。
技术介绍
机器人手指是机器人执行元件的末段机构，需求越来越灵活。每个手指要求有多个自由度，因此需要多个驱动装置，比较麻烦。并且手指驱动机构要求结构紧凑，有足够大的驱动力，同时，在受到冲击力或在弯曲过程中，连接结构之间还需要一定的柔性。所以，设计刚柔结合的关节手指机构至关重要。目前，手指机构的柔性连接方式主要有两种：一是手指关节处的柔性靠钢丝绳实现，将钢丝绳在其内部进行有规则的绕线和固定。在直线步进电机的驱动下，牵引和释放钢丝绳，在弹性扭簧和限位元件的配合下，完成手指的弯曲和伸展动作【《装备制造技术》2013年第2期《欠驱动机器人手指试实验平台的设计》】；二是手指的柔性靠人工肌肉实现，人工肌肉是在气动驱动的作用下，通过橡胶气囊径向膨胀产生轴向收缩，实现关节的伸展和弯曲动作。并且通过控制气压可以控制关节的转向【《双向主动弯曲气动柔性关节及其在机械手中的应用》】。但目前这些柔性手指关节机构都存在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构，其特征在于，包括：三杆两关节机构、液压驱动锁紧机构、柔性连接机构；其中：/n所述的三杆两关节机构，包括两球头杆以及位于两球头杆之间的球窝杆，所述的两球头杆分别为第一球头杆、第二球头杆；/n球窝杆的两端均设置有球窝，分别为球窝A、球窝B；且球窝杆沿轴线设置球窝杆通孔，该球窝杆通孔的两端分别与球窝A、球窝B连通；/n柔性连接机构包括第一柔性连接件、第二柔性连接件；/n第一球头杆的球头端能够与球窝A匹配，并通过第一柔性连接件连接形成第一球关节，第二球头杆的球头端能够与球窝B匹配，并通过第二柔性连接件连接形成第二球关节；/n液压驱动锁紧机构设置在球窝杆通孔...

【技术特征摘要】
1.一种柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构，其特征在于，包括：三杆两关节机构、液压驱动锁紧机构、柔性连接机构；其中：
所述的三杆两关节机构，包括两球头杆以及位于两球头杆之间的球窝杆，所述的两球头杆分别为第一球头杆、第二球头杆；
球窝杆的两端均设置有球窝，分别为球窝A、球窝B；且球窝杆沿轴线设置球窝杆通孔，该球窝杆通孔的两端分别与球窝A、球窝B连通；
柔性连接机构包括第一柔性连接件、第二柔性连接件；
第一球头杆的球头端能够与球窝A匹配，并通过第一柔性连接件连接形成第一球关节，第二球头杆的球头端能够与球窝B匹配，并通过第二柔性连接件连接形成第二球关节；
液压驱动锁紧机构设置在球窝杆通孔中，包括第一活塞、第二活塞以及设置于第一活塞、第二活塞之间的油腔；第一活塞的一端与油腔密封连接，另一端则具有与第一球头杆的球头端上所设置的锥面凹槽a匹配的活塞锥面端a，第二活塞的一端与油腔密封连接，另一端则具有与第二球头杆的球头端所设置的锥面凹槽b匹配的活塞锥面端b；而油腔通过柔性油管与液压油连接。


2.根据权利要求1所述的柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构，其特征在于，第二活塞沿着轴线贯穿设置有活塞通孔；而第二球头杆则设置有球头杆通孔；
球头杆通孔的一端通过第二球头杆的锥面凹槽b与活塞通孔的一端连通，球头杆通孔的另一端则贯穿第二球头杆设置；而活塞杆通孔的另一端则通过孔径增大的扩孔与油腔连通；
柔性油管沿着球头杆通孔、活塞通孔布置，并与扩孔连通。


3.根据权利要求1所述的柔性连接与液压驱动的球头关节手指机构，其特征在于，第一球头杆的球头端位于球窝A内并与球窝A的外形匹配；而第二球头杆的球头端则位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈牧，田梦倩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32