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耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置制造方法及图纸

技术编号:4268370 阅读:354 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置,属于机器人手技术领域,包括基座、电机、三个指段、四个关节轴、电机、八个连杆和四个簧件等。本发明专利技术利用连杆和簧件构成一体的耦合传动机构和欠驱动传动机构,套接三个指段,综合实现了三关节手指耦合抓取过程与欠驱动自适应抓取过程融合于一体的特殊效果,该手指装置在碰触物体前采用耦合方式转动,且可实现捏持方式抓取物体,在碰触物体后,又可以采用欠驱动自适应方式转动抓取物体,自动适应所抓物体的大小和形状,实现握持方式抓取。该手指装置出力大,对控制系统要求低,结构简单可靠、成本低,适合长期使用,与人手的手指外观和动作相似,适用于拟人机器人手上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人手
,特别涉及一种耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置的结构设计。
技术介绍
机器人手装置作为机器人的重要部分,近年来成为机器人
研究的热门和 重点。但是在目前的研究中,存在一些技术难点。如为了实现多自由度灵巧手,需要较多的 电机提供动力。但是,电机数量的增加不仅会导致控制系统复杂,更会使得整个手指装置 机构庞大,破坏其拟人性。欠驱动技术是目前能够较好解决此矛盾的方案之一。通过利用 欠驱动机构,可以由较少的电机驱动较多关节自由度,从而降低了对控制系统的要求。特别 的, 一类采用欠驱动自适应机构的机器人手指装置应运而生。以三关节机器人手指为例说 明欠驱动自适应手指装置的工作方式电机驱动整个手指(包括第一指段、第二指段和末 端指段)类似于一个刚体呈伸直状态绕近关节轴转动,当第一指段碰触物体后受限制无法 运动,此时在电机的作用下第二指段绕中关节轴转动,直至第二指段碰触物体后受限制无 法运动,末端指段继续转动,直至碰触物体,实现了三个指段先后按顺序转动。该类手指装 置具有自动适应物体大小的特殊效果,适应抓取对象范围广,有利于抓取的稳定。 —种欠驱动机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置,包括基座(1)、第一指段(2)、第二指段(3)、末端指段(4)、近关节轴(5)、远关节轴(8)、减速器(9)和电机(10);所说的电机(10)与基座(1)固接,电机(10)的输出轴与所说的减速器(9)的输入轴相连,减速器(9)的输出轴与所说的近关节轴(5)相连,近关节轴(5)套设在基座(1)中,所说的第一指段(2)套接在近关节轴(5)上,所说的远关节轴(8)套设在所说的第二指段(3)中,所说的末端指段(4)套接在远关节轴(8)上;其特征在于:该耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置还包括第一中关节轴(6)和第二中关节轴(7),第一中关节轴(6)和第二中关...

【技术特征摘要】
一种耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置,包括基座(1)、第一指段(2)、第二指段(3)、末端指段(4)、近关节轴(5)、远关节轴(8)、减速器(9)和电机(10);所说的电机(10)与基座(1)固接,电机(10)的输出轴与所说的减速器(9)的输入轴相连,减速器(9)的输出轴与所说的近关节轴(5)相连,近关节轴(5)套设在基座(1)中,所说的第一指段(2)套接在近关节轴(5)上,所说的远关节轴(8)套设在所说的第二指段(3)中,所说的末端指段(4)套接在远关节轴(8)上;其特征在于该耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置还包括第一中关节轴(6)和第二中关节轴(7),第一中关节轴(6)和第二中关节轴(7)同轴线;所说的第一中关节轴(6)和第二中关节轴(7)套设在所说的第一指段(2)中,第二指段(3)套接在第一中关节轴(6)和第二中关节轴(7)上,所说的近关节轴(5)、第一中关节轴(6)、第二中关节轴(7)和远关节轴(8)的轴线相互平行;该耦合欠驱动一体化三关节机器人手指装置还包括第一连杆(11)、第一轴(12)、第二连杆(13)、第二轴(14)、第三连杆(15)、第三轴(16)、第四连杆(17)、第四轴(20)、第五连杆(18)、第五轴(22)、第六连杆(19)、第七连杆(21)、第八连杆(23)、第一簧件(24)、第二簧件(25)、第三簧件(26)和第四簧件(27);所说的第一连杆(11)的一端套固在近关节轴(5)上,第一连杆(11)的另一端通过所说的第一轴(12)与所说的第二连杆(13)一端铰接,第二连杆(13)的另一端通过所说的第二轴(14)与所说的第五连杆(18)的一端铰接,第五连杆(18)的另一端套接在所说的第二中关节轴(7)上;所说的第三连杆(15)的一端套接在近关节轴(5)上,第三连杆(15)的另一端通过所说的第三轴(16)与所说的第四连杆(17)的一端铰接,第四连杆(17)的另一端套接在第二轴(14)上;所说的第六连杆(19)的一端套接在第二轴(14)上,第六连杆(19)的另一端通过所说的第四轴(20)与末端指段(4)铰接;所说的第七连杆(21)的一端套接在所说的第一中关节轴(6)上,第七连杆(21)的另一端通过所说的第五轴(22)与第八连杆(23)的一端铰接,第八连杆(23)的另一端套接在第四轴(20)上;所说的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:张文增赵得洋陈强都东孙振国
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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