空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置制造方法及图纸

空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括两个指段、两个关节轴、两个电机、多个齿轮、两个拨轮、两个拨盘、三个簧件等。该装置具有平夹、耦合、自适应和钩取四种抓取模式：1)平夹抓取：在抓取过程中，该装置始终保持末端的第二指段相对于基座不变的姿态，达到第二指段平夹抓取的效果；2)耦合抓取：能做到两关节同时正向运动，抓取过程拟人，抓取快速；3)自适应抓取：如果物体先接触第一指段，该装置会自动转入自适应抓取模式，达到对不同形状、尺寸物体均适应的功能；4)钩取：可单独转动第二指段，实现钩取。该装置抓取范围大，无需复杂的传感和控制系统，制造和维护成本低。维护成本低。维护成本低。

【技术实现步骤摘要】
空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置


[0001]本专利技术属于机器人手
，特别涉及一种空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置的结构设计。

技术介绍

[0002]机器人手技术是机器人技术中的重要分支。机器人手是一种接触物体并将物体限制在空间位置的装置。与人手的作用相似，抓取物体然后释放物体，借助于机械臂或者移动小车底盘的运动来达到在一定范围内移动物体的目的，有的还可以在机器人手内进行小范围的移动。机器人手的主要功能之一是抓取物体，稳定抓取各种不同形状、尺寸物体是一个关键。由于物体尺寸的不同，需要不同的抓取模式(方式)：有的比较小的物体，可以采用用指尖接触的捏持模式(平行夹持模式)；有的比较大的物体，可以采用握持(如圆柱状抓取或球形抓取)，也称为包络抓取(或包裹抓取)；还有的物体放在空间局限的空腔中，可以伸入手指进行钩取，在提公文包或行李箱时，也经常采用钩取模式；此外，为了适应不同形状、尺寸的物体，在包络抓取中需要自动适应物体的能力——自适应抓取模式。
[0003]现有的机器人手从是否有手指分为拟人多指手和特种手，其中拟人多指手从手指的设计上又进一步细分为全主动手指、欠驱动手(部分主动手指)。欠驱动手指得到大量的关注和研究，其使用少量驱动器实现较多自由度(包括被动自由度)关节，制造和维护成本低，减少了控制难度，具有很好的实用性，在目前得到比较多的推广。
[0004]一种现有的欠驱动手指——空程传动齿轮耦合自适应机器人手指装置(专利 CN106426239B)被设计出来。该装置利用驱动器、齿轮传动机构、中间传动机构、两个拨轮、凸块拨盘、两个簧件和限位凸块等综合实现了耦合与自适应复合抓取模式。该装置既能联动两个关节用末端捏持物体，动作拟人度高，也能先转动第一指段碰触物体后再转动第二指段包络握持物体，达到对不同形状尺寸物体的自适应抓取效果；抓取比较快速。其不足之处在于：该机器人手指装置仅能实现耦合与自适应两种抓取模式，但是不能实现平行夹持和钩取两种模式，无法适应在桌面上捏持薄板物体，也无法达到仅独立动作第二关节达到钩取模式。
[0005]另一种欠驱动手指——空程接触式齿轮平夹自适应机器人手指装置(专利 CNCN105798936B)被设计出来。该装置利用驱动器、齿轮传动机构、两个簧件、凸块拨盘、限位凸块和拨轮等综合实现了双关节机器人手指平行夹持与自适应抓取的功能。由于拨轮上的传动凸块与凸块拨盘上的第二凸块之间有一段空程，在第一指段转动时第二指段保持平动而不相对于基座转动，达到了平行夹持抓取功能；当第一指段接触物体被阻挡后，经过一段很小的时间，拨轮上的传动凸块会接触并拨动凸块拨盘上的第二凸块，从而驱动第一齿轮转动，经过齿轮传动，带动第二指段转动，达到了自适应抓取功能。其不足之处在于：该机器人手指装置仅能实现平行夹持和自适应两种抓取模式，但是不能实现耦合抓取和钩取两种模式，抓取范围受到很大的限制。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置。该装置具有两个关节，适合抓取物体，具有平行夹持、耦合抓取、自适应抓取和钩取四种抓取模式，抓取方式灵活，适用范围大，抓取过程控制容易，无需复杂的传感和控制系统，制造和维护成本低，适用于机器人手。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术设计的一种空程双驱动平夹耦合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、第一电机、第一传动机构、第一拨轮、第一拨盘、第一齿轮、第二齿轮、传动齿轮组、第一簧件、限位簧件和基座限位块；所述近关节轴活动套设在基座中；所述第一指段活动套接在近关节轴上；所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述近关节轴与远关节轴的中心线相互平行；所述第一电机与基座固接；所述第一传动机构设置在基座中；所述第一电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与第一拨轮相连；所述第一拨轮活动套接在近关节轴上；所述第一簧件的两端分别连接第一拨轮、第一指段；所述第一齿轮套接在近关节轴上；所述第二齿轮活动套接在远关节轴上；所述传动齿轮组设置在第一指段中，传动齿轮组的输入端与第一齿轮啮合，传动齿轮组的输出端与第二齿轮啮合；通过传动齿轮组的传动，从第一齿轮到第二齿轮的传动是同向传动且传动比等于1；所述第一拨盘套接在近关节轴上；所述第一拨盘与第一齿轮固接；所述第一拨盘包括固接的限位凸块和固接的第一凸块；所述基座限位块与基座固接；所述限位凸块与基座限位块相接触或离开一段距离；设第一指段靠向抓取物体的转动方向为近关节正方向，第一指段远离抓取物体的转动方向为近关节反方向；在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述限位凸块与基座限位块接触；设此时第一拨盘相对基座的旋转角度为0度，从该初始状态的位置开始，第一拨盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，第一拨盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述基座限位块限制限位凸块的转动角度只能为正；所述第一拨轮包括固接的第一传动拨块；所述第一传动拨块与第一凸块相接触或离开一段距离；在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述第一传动拨块与第一凸块离开一段距离；所述限位簧件的两端分别连接第一拨盘和基座；其特征在于：该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置还包括第二电机、第二传动机构、第二拨轮和第二拨盘；所述第二指段活动套接在远关节轴上；所述第二齿轮与第二指段相连；所述第二电机与基座固接；所述第二传动机构设置在基座中；所述第二电机的输出轴与第二传动机构的输入端相连；所述第二传动机构的输出端与第二拨轮相连；所述第二拨轮活动套接在近关节轴上；所述第二拨轮包括固接的第二传动拨块；所述第二拨盘套接在近关节轴上；所述第二拨盘与第一齿轮固接；所述第二拨盘包括固接的第二凸块；所述第二传动拨块与第二凸块相接触或离开一段距离。
[0009]本专利技术所述的空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述第二传动拨块与第二凸块相接触。
[0010]本专利技术所述的空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。
[0011]本专利技术所述的空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述限
位簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。
[0012]本专利技术所述的空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：所述传动齿轮组包括第一中间齿轮、第二中间齿轮、第三中间齿轮、第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴；所述第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴分别套设在第一指段中，所述第一中间齿轮与第一齿轮啮合，所述第一中间齿轮与第二中间齿轮啮合，所述第二中间齿轮与第三中间齿轮啮合，所述第三中间齿轮与第二齿轮啮合，所述第一中间齿轮套接在第一中间轴上，所述第二中间齿轮套接在第二中间轴上，所述第三中间齿轮套接在第三中间轴上；所述第一中间轴、第二中间轴和第三中间轴的中心线相互平行；所述第一中间轴与近关节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空程双驱动平夹耦合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、第一电机、第一传动机构、第一拨轮、第一拨盘、第一齿轮、第二齿轮、传动齿轮组、第一簧件、限位簧件和基座限位块；所述近关节轴活动套设在基座中；所述第一指段活动套接在近关节轴上；所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述近关节轴与远关节轴的中心线相互平行；所述第一电机与基座固接；所述第一传动机构设置在基座中；所述第一电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与第一拨轮相连；所述第一拨轮活动套接在近关节轴上；所述第一簧件的两端分别连接第一拨轮、第一指段；所述第一齿轮套接在近关节轴上；所述第二齿轮活动套接在远关节轴上；所述传动齿轮组设置在第一指段中，传动齿轮组的输入端与第一齿轮啮合，传动齿轮组的输出端与第二齿轮啮合；通过传动齿轮组的传动，从第一齿轮到第二齿轮的传动是同向传动且传动比等于1；所述第一拨盘套接在近关节轴上；所述第一拨盘与第一齿轮固接；所述第一拨盘包括固接的限位凸块和固接的第一凸块；所述基座限位块与基座固接；所述限位凸块与基座限位块相接触或离开一段距离；设第一指段靠向抓取物体的转动方向为近关节正方向，第一指段远离抓取物体的转动方向为近关节反方向；在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述限位凸块与基座限位块接触；设此时第一拨盘相对基座的旋转角度为0度，从该初始状态的位置开始，第一拨盘朝近关节正方向旋转时的转动角度为正，第一拨盘朝近关节反方向旋转时的转动角度为负；所述基座限位块限制限位凸块的转动角度只能为正；所述第一拨轮包括固接的第一传动拨块；所述第一传动拨块与第一凸块相接触或离开一段距离；在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述第一传动拨块与第一凸块离开一段距离；所述限位簧件的两端分别连接第一拨盘和基座；其特征在于：该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置还包括第二电机、第二传动机构、第二拨轮和第二拨盘；所述第二指段活动套接在远关节轴上；所述第二齿轮与第二指段相连；所述第二电机与基座固接；所述第二传动机构设置在基座中；所述第二电机的输出轴与第二传动机构的输入端相连；所述第二传动机构的输出端与第二拨轮相连；所述第二拨轮活动套接在近关节轴上；所述第二拨轮包括固接的第二传动拨块；所述第二拨盘套接在近关节轴上；所述第二拨盘与第一齿轮固接；所述第二拨盘包括固接的第二凸块；所述第二传动拨块与第二凸块相接触或离开一段距离。2.如权利要求1所述的空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置，其特征在于：在该空程双驱动平夹耦合自适应机器人手指装置处于初始状态时，所述第二传动拨块...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱睿勋，张文增，
申请(专利权)人：朱睿勋，
类型：新型
国别省市：