[发明专利]齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置

权利要求书

1.一种齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，包括基座(1)、电机(2)、减速器(71)、近关节轴(3)、中部指段(4)、远关节轴(5)和末端指段(6)；所述的电机(2)和减速器(71)与基座(1)固接，减速器的输出轴与近关节轴(3)相连，所述的近关节轴(3)套接在基座(1)中，所述的中部指段(4)套接在近关节轴(3)上，所述的远关节轴(5)套接在中部指段(4)中，所述的末端指段(6)套固在远关节轴(5)上，远关节轴(5)和近关节轴(3)平行；

其特征在于：

该齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置还包括第一主动轮(11)、第一从动轮(12)、第一传动件(13)、第二传动件(14)、第一齿轮(21)、第二齿轮(22)、齿条(23)、第一簧件(31)、第二簧件(32)和第三簧件(33)；

所述的第一主动轮(11)套接在近关节轴(3)上，第一主动轮(11)与基座(1)固接；所述的第一从动轮(12)套接在远关节轴(5)上，所述的第一传动件(13)缠绕在第一主动轮(11)和第一从动轮(12)上并形成“Z”字形，第一传动件(13)的两端分别与第一主动轮(11)和第一从动轮(12)固接；所述的第二传动件(14)缠绕在第一主动轮(11)和第一从动轮(12)上并形成“S”字形，第二传动件(14)的两端分别与第一主动轮(11)和第一从动轮(12)固接，第一传动件(13)和第二传动件(14)交叉成“8”字形；所述的第一传动件(13)采用传动带、腱绳或链条，所述的第二传动件(14)采用传动带、腱绳或链条，所述的第一主动轮(11)采用带轮、绳轮或链轮，所述的第一从动轮(12)采用带轮、绳轮或链轮；所述的第一传动件(13)、第二传动件(14)、第一主动轮(11)和第一从动轮(12)四者能够配合形成传动关系；

所述的第一齿轮(21)固接在近关节轴(3)上，所述的第二齿轮(22)套接在远关节轴(5)上，所述的齿条(23)的两端分别与第一齿轮(21)和第二齿轮(22)啮合，所述的齿条(23)镶嵌在中部指段(4)中，令齿条(23)与第一齿轮(21)的啮合点为M，齿条(23)与第二齿轮(22)的啮合点为N，第一齿轮(21)的中心点为P，第二齿轮(22)的中心点为Q，线段PM、MN、NQ和QP构成四边形，线段MN和PQ不相交；

所述的第一簧件(31)的两端分别连接近关节轴(3)和中部指段(4)；所述的第二簧件(32)的两端分别连接远关节轴(5)和第一从动轮(12)；所述的第三簧件(33)的两端分别连接远关节轴(5)和第二齿轮(22)。

2.如权利要求1所述的齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，其特征在于：减速器(71)的输出轴通过传动机构与近关节轴(3)相连。

3.如权利要求2所述的齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，其特征在于：所述的传动机构包括第一锥齿轮(51)和第二锥齿轮(52)；减速器(71)的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。

4.如权利要求1所述的齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，其特征在于：第一传动件(13)两端分别固接有第一端块(41)和第二端块(42)；第二传动件(14)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(21)镶嵌固定在第一主动轮(11)的槽内，所述的第二端块(42)镶嵌固定在第一从动轮(12)的槽内；所述的第三端块(43)镶嵌固定在第一主动轮(11)的槽内，所述的第四端块(44)镶嵌固定在第一从动轮(12)的槽内。

5.如权利要求1所述的齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，其特征在于：所述的第一簧件(31)、第二簧件(32)和第三簧件(33)采用扭簧、拉簧、压簧、片簧或弹性绳。