楔块式仿生手指装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种楔块式仿生手指装置，包括基座、电机、减速器、近关节轴、中部指段、远关节轴、末端指段、主动滑块、第一传动机构、第二传动机构和第三传动机构；电机通过减速器与基座固接，近关节轴套设在基座中，中部指段套接在近关节轴上，所述远关节轴套设在中部指段中，末端指段套固在远关节轴上，远关节轴和近关节轴平行；主动滑块镶嵌在中部指段中；第一传动机构一端与减速器相连，另一端与近关节轴相连；第二传动机构一端与近关节轴相连，另一端与远关节轴相连；第三传动机构一端与主动滑块相连，另一端与远关节轴相连。该装置结构简单；手指的外形与抓取物体的动作与人手指很相似，适合作为拟人机器人手的手指。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人手
，特别涉及一种楔块式仿生手指装置的结构。
技术介绍
目前已有的一种耦合式两关节机器人手指装置(中国专利技术专利CN101100064A)， 主要包括基座、电机、第一指段、第二指段和“8”字形钢丝绳和滑轮式传动机构。该装置采用一个电机、“8”字形钢丝绳和滑轮式传动机构实现了手指上两个关节的同向1 1角度的耦合运动。已有的一种耦合式多关节机器人手指装置(日本专利技术专利JP2004-130405A)，包括基座、第一指段、第二指段、第三指段、电机、第一齿轮传动机构、第一带轮传动机构、第二齿轮传动机构和第二带轮传动机构等。该装置采用齿轮和带轮传动机构实现了由一个电机驱动多个关节耦合转动的效果。但该类耦合抓取式机械手指装置存在一些不足之处各关节以固定角度比例转动，不能有自由的角度比例转动，在抓取物体时一般以捏持方式，很难以恰好适应物体表面大小尺寸的方式实现握持抓取方式，完全不具备抓取物体时对不同尺寸物体的自动适应性，抓取效果不好。已有的一种具有形状自适应的欠驱动机械手指装置(中国专利技术专利 CN02153489.6)，包括第一指节、第二指节、主动滑块、关节齿轮轴、齿条、弹簧等。该装置实现了欠驱动手指弯曲抓取物体的特殊效果，具有自适应性。但该类欠驱动机械手指装置也存在一些不足之处手指在未碰触物体前始终呈现伸直状态，动作和外观与人手有较大差别，拟人化不够；抓取方式主要为握持方式，难实现较好的末端捏持抓取效果；不能做到没有物体抓取时，类似人手的握拳动作；也难以做到末端指段捏持物体时各关节呈自然弯曲状态。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供一种楔块式仿生手指装置，实现了耦合抓取效果与自适应欠驱动抓取效果两者简单有效地融合。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本技术采用的楔块式仿生手指装置，包括基座、电机、 减速器、近关节轴、中部指段、远关节轴、末端指段、主动滑块第一传动机构、第二传动机构、 第三传动机构、第一簧件、第二簧件和第三簧件；所述的电机和减速器与基座固接，近关节轴套设在基座中，中部指段套接在近关节轴上，远关节轴套设在中部指段中，末端指段套固在远关节轴上，远关节轴和近关节轴平行；主动滑块镶嵌在中部指段中；第一传动机构一端通过减速器与电机相连，另一端与近关节轴相连；第二传动机构一端与近关节轴相连，另一端与远关节轴相连；第三传动机构一端与主动滑块相连，另一端与远关节轴相连。第一传动机构包括第一锥齿轮和第二锥齿轮；减速器输出轴与第一锥齿轮固接， 第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮套固在近关节轴上。第二传动机构包括主动轮、从动轮、第一传动件、第二传动件、圆锥套筒、第一内齿圈、第三齿轮和楔块；所述主动轮套接在近关节轴上；从动轮和第三齿轮固接，并套接在远关节上；第一传动件缠绕在主动轮和从动轮上并形成“Z”字形，第一传动件的两端分别与主动轮和从动轮固接；第二传动件缠绕在主动轮和从动轮上并形成“S”字形，第二传动件的两端分别与主动轮和从动轮固接，第一传动件和第二传动件交叉成“8”字形；圆锥套筒通过花键套接在远关节轴上，使圆锥套筒在远关节轴上沿轴向滑动；圆锥套筒一端与第三齿轮相连，另一端与滑至右端的圆锥套筒相连；圆锥套筒包括第一内齿圈和第二内齿圈，圆锥套筒滑至右端时，第一内齿圈与第三齿轮啮合；圆锥套筒滑至左端时，第一内齿圈与第三齿轮相配合；楔块固接在主动滑块上，其与圆锥套筒的圆锥外表面相配合。第三传动机构包括双联齿轮和直齿条；直齿条固接在主动滑块上；双联齿轮套接在远关节轴上，双联齿轮一端与直齿条相连，另一端与滑至右端的圆锥套筒相连；双联齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与直齿条啮合；圆锥套筒滑至有端时，第二内齿圈与所述第二齿轮啮合。第一簧件的两端分别连接近关节轴和中部指段；第二簧件的两端分别连接远关节轴和中部指段；第三簧件两端分别连接圆锥套筒和固定板，固定板与末端指段固接。(三)有益效果本技术的优点在于该装置当手指碰触物体前就呈现多关节耦合转动的效果，非常拟人化，同时也有助于捏持方式抓取物体；当手指碰触物体后就采用一种多关节欠驱动方式转动的效果，具有对所抓取物体的大小尺寸自动适应的好处，同时有助于握持方式抓取物体；另外，该装置成本低，控制容易，外观和动作与人手相似，适用于拟人机器人手。附图说明图1是本实用的楔块式仿生手指装置的正面外观图。图2是图1的左侧视图。图3是图1的剖视图。图4是图3的B □ B剖视图。图5是图3的A DA剖视图。图6是本技术的双联齿轮的局部剖视图。图7、图8、图9、图10是本实施例中圆锥套筒和楔块空间位置关系的三视图和外观立体图。图11是本实施例的正面局部剖视图。图12是本技术的圆锥套筒的局部剖视图。图13、图14、图15、图16、图17和图18是本实施例抓握物体过程的几个关键位置侧面外观示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。如图1至图12所示，本技术包括基座1、电机2、减速器、近关节轴3、中部指段4、远关节轴5和末端指段6 ；电机2通过减速器与基座1固接，近关节轴3套设在基座1 中，中部指段4套接在所述近关节轴3上，远关节轴5套设在中部指段4中，末端指段6套固在远关节轴5上，远关节轴5和近关节轴3平行。手指装还包括主动滑块12、第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第一簧件31、第二簧件32和第三簧件33。主动滑块12镶嵌在中部指段4中，远关节轴5的中心线和近关节轴3的中心线构成平面P，主动滑块12的滑动方向垂直于平面P，所述的楔块9固接在主动滑块12上。本实施中，楔块9的楔角λ在15°至25°之间，如图9中所示。第一传动机构包括第一锥齿轮51和第二锥齿轮52 ；减速器输出轴与第一锥齿轮 51固接，第一锥齿轮51与第二锥齿轮52相啮合，第二锥齿轮52套固在近关节轴3上。第二传动机构包括主动轮21、从动轮22、第一传动件23、第二传动件24、圆锥套筒 8、第一内齿圈71、第三齿轮25和楔块9 ；主动轮21套接在近关节轴3上；从动轮22和第三齿轮25固接，并套接在远关节轴5上；第一传动件23缠绕在主动轮21和从动轮22上并形成“Ζ”字形，第一传动件23的两端分别与主动轮21和从动轮22固接；第二传动件24缠绕在主动轮21和所述从动轮22上并形成“S”字形，第二传动件24的两端分别与主动轮21 和从动轮22固接，第一传动件23和第二传动件24交叉成“8”字形；圆锥套筒8通过花键套接在远关节轴5上，使圆锥套筒8在远关节轴5上沿轴向滑动；圆锥套筒8 一端与第三齿轮25相连，另一端与滑至右端的圆锥套筒8相连；圆锥套筒8包括第一内齿圈71和第二内齿圈72，所述圆锥套筒8滑至右端时，第一内齿圈71与第三齿轮25啮合；圆锥套筒8由圆柱和圆台两部分组成，如图12所示，楔块9固接在主动滑块12上，其与圆锥套筒8的圆锥外表面相配合。第一传动件23两端分别固接有第一端块41和第二端块42 ；第二传动件24两端分别固接有第三端块43和第四端块44 ；所述的第一端块41镶嵌固定在主动轮21的槽内，所述的第二端块42镶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫珠，
申请(专利权)人：宁波力匠机械制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：