差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置制造方法及图纸

差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、电机、传动机构、三个指段、多个连杆、多个轴、两个簧件和两个限位块等。该装置采用电机、传动机构、三个指段、多个连杆、多个轴、两个簧件和两个限位块等综合实现了三关节直线平夹和自适应抓取模式。在初始阶段，该装置为直线平行夹持模式：第三指段平动且轨迹为近似直线，适合夹持平面上的物体；当第一指段接触物体被阻挡，该装置进入自适应抓取模式，多个指段接触物体，对不同形状、尺寸物体具有自适应性。仅用一个电机驱动三个关节，控制简单，抓取稳定，制造和维护成本低。造和维护成本低。造和维护成本低。

【技术实现步骤摘要】
差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置


[0001]本技术属于机器人手
，特别涉及一种差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置的结构设计。

技术介绍

[0002]欠驱动手减少了电机的使用数量，使机器人手在保证拟人化动作的同时，降低了对于手部实时传感和控制系统的要求。现有的欠驱动手指包括平夹手指、耦合手指和自适应手指。平夹手指的末端在抓取过程中保持相对于基座不变的姿态，适合抓取台面上的物体；耦合手指的第一指段转动时，第三指段会相对第一指段同时转动，抓取动作更加拟人，同时抓取更加迅速；自适应手指近关节先转动，第一指段接触物体后才触发下一个关节转动，依次类推，直至末端指段接触物体，实现多个指段均接触物体的包络抓取效果，适应不同形状，尺寸物体。平夹自适应手指是将平行夹持与自适应抓取功能在一前一后两个时间阶段进行结合产生的复合抓取类型手指。耦合自适应手指则是将耦合抓取与自适应抓取相结合的另一种复合抓取手指。
[0003]传统的平夹自适应手指为一种末端呈圆弧轨迹的平夹自适应手指，无法实现末端呈直线轨迹的平夹自适应复合抓取模式，在抓取桌面物体时，需要机械臂配合控制协同作业才能实现比较精准的物体抓取，给机械臂控制带来麻烦，同时抓取不同大小物体时，该装置需要在不同的高度进行作业，否则容易发生该装置的末端手指与桌面相碰撞的危险。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置。该装置具有三个关节，可以实现末端指段呈近似直线轨迹的平行夹持功能，并能自适应包络抓取不同形状尺寸的物体。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]本技术设计的差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、第三指段、近关节轴、中关节轴、远关节轴、电机和传动机构；所述电机与基座固接，所述电机与传动机构的输入端相连；所述近关节轴套设在基座中，所述第一指段套接在近关节轴上，所述中关节轴套设在第一指段中，所述第二指段套接在中关节轴上，所述远关节轴套设在第二指段中，所述第三指段套接在远关节轴上；所述近关节轴、中关节轴和远关节轴的中心线相互平行；其特征在于：该差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置还包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第一簧件、第二簧件、第一限位块和第二限位块；所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴和近关节轴的中心线相互平行；所述第一轴套设在基座中，所述第一连杆套接在第一轴上；所述传动机构的输出端与第一连杆相连；所述第二轴套设在第一连杆中，所述第二连杆套接在第二轴上；所述第三轴套设在第二连杆中；所述第三连杆套接在第三轴上，第三连杆套接在中关
节轴上；所述第四轴套设在第三连杆中；所述第四连杆套接在第四轴上；所述第五轴套设在第四连杆中，所述第三指段套接在第五轴上；所述第六轴套设在基座中，所述第五连杆套接在第六轴上；所述第七轴套设在第五连杆中，所述第六连杆套接在第七轴上，所述第六连杆套接在中关节轴上；所述第一簧件的两端分别连接第一连杆和第二连杆；所述第二簧件的两端分别连接第六连杆和第二指段；所述第一限位块与第一连杆固接，所述第二限位块与第六连杆固接；在初始状态时，所述第二连杆与第一限位块接触；在初始状态时，所述第二指段与第二限位块接触；设近关节轴、中关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴和第七轴的中心点分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J；线段AD和线段BF的长度相等；线段BG和线段CH的长度相等；线段BC和线段GH的长度相等；线段AB、线段BJ、线段IJ、线段BC和线段AI的长度满足：AB:BJ:IJ:BC:AI＝100:49:51:68:68；在初始状态时，线段AB和线段DF的长度相等；在初始状态时，线段AB和线段CJ的长度满足：AB:CJ＝100:110。
[0007]本技术所述的差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置，其特征在于：所述传动机构包括减速器、蜗杆和蜗轮；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连；所述蜗杆套固在减速器的输出轴上；所述蜗轮套固在第一轴上，所述蜗杆与蜗轮啮合，第一连杆套固在第一轴上。
[0008]本技术所述的差动并联连杆直线平夹双指段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、压簧或扭簧；所述第二簧件采用拉簧、压簧或扭簧。
[0009]本技术与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果：
[0010]本技术装置采用电机、传动机构、三个指段、多个连杆、多个轴、两个簧件和两个限位块等综合实现了三关节直线平夹和自适应抓取模式。在初始阶段，该装置为直线平行夹持模式：第三指段平动且轨迹为近似直线，适合夹持平面上的物体；当第一指段接触物体被阻挡，该装置进入自适应抓取模式，多个指段接触物体，对不同形状、尺寸物体具有自适应性。仅用一个电机驱动三个关节，控制简单，抓取稳定，制造和维护成本低。
附图说明
[0011]图1是本技术设计的差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置的一种实施例的立体外观图。
[0012]图2是图1所示实施例的立体图(未画出部分零件)。
[0013]图3是图1所示实施例的正视图。
[0014]图4是图3的左侧视图。
[0015]图5是图3的K
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K剖视图。
[0016]图6是图3的Q
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Q剖视图。
[0017]图7是图1所示实施例的背面外观图。
[0018]图8是图1所示实施例中部分连杆机构原理简图(其中C点沿着近似直线轨迹运动)。
[0019]图9是图1所示实施例的机构原理简图。
[0020]图10是图1所示实施例实施直线平夹模式抓取物体的动作过程图。
[0021]图11是图1所示实施例实施自适应模式抓取物体的动作过程图。
[0022]在图1至图11中：
[0023]1－基座，
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11－电机，
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12－减速器，
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13－蜗杆，
[0024]14－蜗轮，
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21－第一指段，
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22－第二指段，
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23－第三指段，
[0025]31－近关节轴，
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32－中关节轴，
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33－远关节轴，
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41－第一连杆，
[0026]42－第二连杆，
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43－第三连杆，
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44－第四连杆，
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45－第五连杆，
[0027]46－第六连杆，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、第三指段、近关节轴、中关节轴、远关节轴、电机和传动机构；所述电机与基座固接，所述电机与传动机构的输入端相连；所述近关节轴套设在基座中，所述第一指段套接在近关节轴上，所述中关节轴套设在第一指段中，所述第二指段套接在中关节轴上，所述远关节轴套设在第二指段中，所述第三指段套接在远关节轴上；所述近关节轴、中关节轴和远关节轴的中心线相互平行；其特征在于：该差动并联连杆直线平夹双指段自适应机器人手指装置还包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第一簧件、第二簧件、第一限位块和第二限位块；所述第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴和近关节轴的中心线相互平行；所述第一轴套设在基座中，所述第一连杆套接在第一轴上；所述传动机构的输出端与第一连杆相连；所述第二轴套设在第一连杆中，所述第二连杆套接在第二轴上；所述第三轴套设在第二连杆中；所述第三连杆套接在第三轴上，第三连杆套接在中关节轴上；所述第四轴套设在第三连杆中；所述第四连杆套接在第四轴上；所述第五轴套设在第四连杆中，所述第三指段套接在第五轴上；所述第六轴套设在基座中，所述第五连杆套接在第六轴上；所述第七轴套设在第五连杆中，所述第六连杆套接在...

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