一种可自锁的三指机器人灵巧手制造技术

一种可自锁的三指机器人灵巧手，属于机器人手指技术领域。转动手指B位于转动手指A及固定手指C中间，固定手指C与手腕座固定连接；两个转动手指转动安装在手腕座上；手指外壳分别固定在指尖架、蜗轮架及电机架上；腱绳轮Ⅰ固定装在指尖架上，腱绳轮Ⅱ固定装在电机架上，腱绳固定在两个腱绳轮上，共同组成手指同步弯曲耦合机构；蜗轮架通过转动轴与指尖架连接，蜗轮架与蜗轮固定连接，蜗杆一端与手指电机减速器连接，另一端转动安装在蜗杆架上，蜗轮与蜗杆啮合，手指电机减速器与手指电机连接并固定在电机架上，共同组成抓取物体时的保持自锁机构。本发明专利技术无需持续输出动力，通过机械结构即可实现抓取物体后的静态自锁，保持抓取物体姿态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
一种可自锁的三指机器人灵巧手


[0001]本专利技术属于机器人手指
，具体涉及一种可自锁的三指机器人灵巧手的结构设计。

技术介绍

[0002]随着智能机器人的发展，机器人的手作为智能机器人的末端执行装置，已经成为了当下的研究热点之一。为了适应机器人在不同场景下的应用，目前已经开发了灵巧手、欠驱动手、夹持器等各种不同的机器人手。而机器人灵巧手又是目前机器人手热点研究之一，为了实现机器人能够抓取不同形状的物体，完成各种操作任务，需要研制具有高度灵活性、结构紧凑、抓持力大的机器人灵巧手。目前多数灵巧手结构复杂，抓持力较小，成本昂贵，并且在灵巧手中使用较多的驱动电机，在抓取物体的过程中，由于电机堵转引起的电机发热，在加速能耗的同时，产生大量的热能极易破坏灵巧手的机械系统和电气系统的稳定性，这些因素都极大的限制了灵巧手的应用。
[0003]因此，需要设计一款抓取力大、适应性强、可靠性高、成本低的机器人灵巧手。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种可自锁的三指机器人灵巧手，该灵巧手可以实现保持抓取物体时的自锁状态，有效解决电机堵转问题，而且适应性强，成本低，易于推广。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种可自锁的三指机器人灵巧手，包括手腕座及三个手指；三个手指包括两个转动手指及一个固定手指C，两个转动手指分别是转动手指A及转动手指B，转动手指B位于转动手指A及固定手指C中间，固定手指C与手腕座固定连接；转动手指A及转动手指B分别通过转动轴一镶入手腕座的轴承一处，实现转动手指A、转动手指B在手腕座上转动；三个手指均包括手指外壳、指尖架、蜗轮架、腱绳轮Ⅰ、腱绳轮Ⅱ、腱绳、蜗轮、蜗杆、蜗杆架、电机架、手指电机及手指电机减速器；
[0007]手指外壳分别固定在指尖架、蜗轮架及电机架上；腱绳轮Ⅰ固定装在指尖架上，腱绳轮Ⅱ固定装在电机架上，腱绳采用
‘8’
字型缠绕方式固定在腱绳轮Ⅰ和腱绳轮Ⅱ上，共同组成手指同步弯曲耦合机构；
[0008]蜗轮架前端通过转动轴二与指尖架连接，蜗轮架后端与蜗轮固定连接，蜗轮转动安装在蜗轮轴上，蜗轮轴固定安装在电机架上，蜗杆一端与手指电机减速器输出轴连接，蜗杆另一端转动安装在蜗杆架上，蜗轮与蜗杆啮合，手指电机减速器输入轴与手指电机输出轴连接，手指电机及手指电机减速器通过蜗杆架固定安装在电机架上，共同组成抓取物体时的保持自锁机构。
[0009]进一步的是，所述可自锁的三指机器人灵巧手还包括手指转动机构；所述手指转动机构包括转动电机、转动电机减速器、转动电机架、丝杠、丝杠螺母、丝杠架、电机齿轮、丝
杠齿轮及连杆机构，所述连杆机构包括连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、连杆Ⅲ及连杆Ⅳ；
[0010]转动电机输出轴与转动电机减速器的输入轴连接，转动电机与转动电机减速器安装在转动电机架上，转动电机架固定在手腕座1上，电机齿轮安装在转动电机减速器输出轴上；丝杠螺母旋合连接在丝杠上，丝杠转动安装在丝杠架上，丝杠齿轮安装在丝杠输出端；丝杠齿轮与电机齿轮啮合，驱动丝杠上的丝杠螺母作直线运动；连杆Ⅱ一端通过转动轴三与手指A的电机架连接，连杆Ⅱ另一端与连杆Ⅰ一端通过销轴一转动连接，连杆Ⅰ另一端与丝杠螺母通过销轴二转动连接；连杆Ⅳ一端通过转动轴四与手指B的电机架连接，连杆Ⅳ另一端与连杆Ⅲ一端通过销轴三转动连接，连杆Ⅲ一端与丝杠螺母通过销轴四转动连接。
[0011]本专利技术相对于现有技术的有益效果是：
[0012]1、本专利技术结构简单，抓取力大，制造成本低，具有很强的实用性。
[0013]2、本专利技术无需持续输出动力，通过机械结构即可实现抓取物体后的静态自锁，保持抓取物体姿态。
[0014]3、本专利技术中的两个转动手指可以主动调节转动角度，具有很强的自适应性。
[0015]4、本专利技术的三指机器人灵巧手，每个手指都可以实现抓取物体时的反向自锁，有效的解决了驱动电机堵转问题。其中两个转动手指可以根据被抓取物体形状，主动调整两指间的角度，根据物体外状、位置、大小等，通过转动电机带动丝杠螺母，使连杆机构往复驱动，实现转动手指的转动，实现手指角度的自适应调节。具有很强的适应性。每根手指结构相同，制造成本低，具有极大的应用价值。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的外观结构图；
[0017]图2为本专利技术的等轴测外观结构图；
[0018]图3为本专利技术的内部结构图；
[0019]图4为本专利技术的局部剖视结构图；
[0020]图5为本专利技术的一个手指的内部结构图；
[0021]图6为本专利技术的一个手指的另一个角度的内部结构图；
[0022]图7为本专利技术的手指转动结构的结构图；
[0023]图8为本专利技术的手指转动结构的内部结构图。
[0024]上述图中涉及的部件名称及标号如下
[0025]转动手指AⅠ，转动手指BⅡ，固定手指CⅢ，手指转动机构Ⅳ，手腕座1，指尖架2，腱绳轮Ⅰ3，蜗轮架4，腱绳轮Ⅱ5，电机架6，蜗轮7，蜗杆8，蜗杆架9，手指电机减速器10，手指电机11，手指外壳12，转动轴一13，腱绳14，丝杠架15，连杆Ⅰ16，连杆Ⅱ17，电机齿轮18，转动电机减速器19，转动电机架20，丝杠螺母21，转动电机22，连杆Ⅲ23，连杆Ⅳ24，丝杠25，丝杠齿轮26。
具体实施方式
[0026]具体实施方式一：如图1
‑
图8所示，本实施方式披露了一种可自锁的三指机器人灵巧手，包括手腕座1及三个手指；三个手指包括两个转动手指及一个固定手指CⅢ，两个转动手指分别是转动手指AⅠ及转动手指BⅡ，转动手指BⅡ位于转动手指AⅠ及固定手指CⅢ中间，
固定手指CⅢ(通过固定螺栓)与手腕座1固定连接；转动手指AⅠ及转动手指BⅡ分别通过转动轴一13镶入手腕座1的轴承一处，实现转动手指AⅠ、转动手指BⅡ在手腕座1上转动；三个手指均包括手指外壳12、指尖架2、蜗轮架4、腱绳轮Ⅰ3、腱绳轮Ⅱ5、腱绳14、蜗轮7、蜗杆8、蜗杆架9、电机架6、手指电机11及手指电机减速器10；
[0027]手指外壳12(通过螺栓)分别固定在指尖架2、蜗轮架4及电机架6上(指尖架2、蜗轮架4及电机架6由前至后设置)；腱绳轮Ⅰ3(通过螺钉)固定装在指尖架2上，腱绳轮Ⅱ5(通过螺钉)固定装在电机架6上，腱绳14采用
‘8’
字型缠绕方式(并通过紧固螺钉)固定在腱绳轮Ⅰ3和腱绳轮Ⅱ5上(不需要预紧装置)，共同组成手指同步弯曲耦合机构(包括指尖架2、腱绳轮Ⅰ3、腱绳14、蜗轮架4、腱绳轮Ⅱ5及电机架6)；
[0028]蜗轮架4前端通过转动轴二与指尖架2连接，蜗轮架4后端与蜗轮7固定连接，蜗轮7(通过轴承二)转动安装在蜗轮轴上，蜗轮轴固定安装在电机架6上，蜗杆8一端与手指电机减速器10输出轴连接，蜗杆8另一端(通过轴承三)转动安装在蜗杆架9上，蜗轮7与蜗杆8啮合(实现蜗轮7、蜗杆8配合转动)，手指电机减速器10输入轴与手指电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可自锁的三指机器人灵巧手，其特征在于：包括手腕座(1)及三个手指；三个手指包括两个转动手指及一个固定手指C(Ⅲ)，两个转动手指分别是转动手指A(Ⅰ)及转动手指B(Ⅱ)，转动手指B(Ⅱ)位于转动手指A(Ⅰ)及固定手指C(Ⅲ)中间，固定手指C(Ⅲ)与手腕座(1)固定连接；转动手指A(Ⅰ)及转动手指B(Ⅱ)分别通过转动轴一(13)镶入手腕座(1)的轴承一处，实现转动手指A(Ⅰ)、转动手指B(Ⅱ)在手腕座(1)上转动；三个手指均包括手指外壳(12)、指尖架(2)、蜗轮架(4)、腱绳轮Ⅰ(3)、腱绳轮Ⅱ(5)、腱绳(14)、蜗轮(7)、蜗杆(8)、蜗杆架(9)、电机架(6)、手指电机(11)及手指电机减速器(10)；手指外壳(12)分别固定在指尖架(2)、蜗轮架(4)及电机架(6)上；腱绳轮Ⅰ(3)固定装在指尖架(2)上，腱绳轮Ⅱ(5)固定装在电机架(6)上，腱绳(14)采用
‘8’
字型缠绕方式固定在腱绳轮Ⅰ(3)和腱绳轮Ⅱ(5)上，共同组成手指同步弯曲耦合机构；蜗轮架(4)前端通过转动轴二与指尖架(2)连接，蜗轮架(4)后端与蜗轮(7)固定连接，蜗轮(7)转动安装在蜗轮轴上，蜗轮轴固定安装在电机架(6)上，蜗杆(8)一端与手指电机减速器(10)输出轴连接，蜗杆(8)另一端转动安装在蜗杆架(9)上，蜗轮(7)与蜗杆(8)啮合，手指电机减速器(10)输入轴与手指电机(11)输出轴连接，手指电机(11)及手指电机减速器(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伊威，房永志，韩守振，
申请(专利权)人：哈工大机器人创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：