[发明专利]一种手指末端轨迹可控的三指-三指节欠驱动机械手

说明书

一种手指末端轨迹可控的三指‑三指节欠驱动机械手，它涉及一种模块化欠驱动机械手。本发明是为了解决由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。本发明的手指旋转电机(71)安装在呈三角形排布的三根欠驱动手指的中间，主动齿轮(72)安装在手指旋转电机(71)的输出轴上，第一从动齿轮(73)和第二从动齿轮(74)套装在相邻两个欠驱动手指的连接套(2)上，且主动齿轮(72)与第一从动齿轮(73)啮合，第一从动齿轮(73)与第二从动齿轮(74)啮合，三根欠驱动手指安装在欠驱动机械手底座(70)上。本发明用于智能机器人的末端执行机械手上。

技术领域

本发明涉及一种欠驱动机械手，具体涉及一种手指末端轨迹可控的三指-三指节欠驱动机械手。

背景技术

机械手作为智能机器人与周围环境交互的一个重要接口，其重要性不言而喻。在移动机器人中，特别是采用电源提供能量的移动机器人，减少能源消耗是一个要特别考虑的指标。因此，驱动单元少、能量消耗少的欠驱动机械手就成为移动机器人的首选。但与全驱动机械手各关节运动和抓取力完全由驱动单元决定不同，欠驱动机械手各关节的运动还受到机械结构和外界接触的影响，这就使其手指的运动具有极强的运动耦合性，导致其指尖轨迹具有不确定性，相比全驱动机械手丧失了抓取的灵活性，这对要求欠驱动机械手精确抓取物体(捏取、操作等动作)提出了严峻的考验。故如何在保持欠驱动手本身优势的前提下，还能提高其抓取灵活性就成为了一个亟待解决的问题。同时，为了方便欠驱动机械手的维护，在设计阶段还需要考虑模块化设计。

综上所述，由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。进而提供一种手指末端轨迹可控的三指-三指节欠驱动机械手。

本发明的技术方案是：一种手指末端轨迹可控的三指-三指节欠驱动机械手包括三根欠驱动手指、欠驱动机械手底座、手指旋转电机、主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮，

三根欠驱动手指呈三角形排布，每根欠驱动手指均包括动力驱动部分和关节部分，关节部分与动力驱动部分的输出端连接，关节部分包括第一关节、第二关节、第三关节、导轮机构、复位机构和锁紧机构，第一关节、第二关节和第三关节顺次可转动连接，导轮机构、复位机构和锁紧机构安装在第一关节、第二关节和第三关节上，导轮机构在动力驱动部分的带动下实现手指的抓取动作，复位机构实现抓取动作后的伸展复位动作，锁紧机构实现第一关节、第二关节或第三关节中的一个或多个关节的启用与否；动力驱动部分包括电机、连接套、固定套、指座、绕线轮、第一引导轮和第二引导轮，电机、连接套、固定套和指座顺次连接，绕线轮安装在连接套内并与电机的输出端连接，第一引导轮位于连接套内，第二引导轮位于固定套内；

手指旋转电机安装在呈三角形排布的三根欠驱动手指的中间，主动齿轮安装在手指旋转电机的输出轴上，第一从动齿轮和第二从动齿轮套装在相邻两个欠驱动手指的连接套上，且主动齿轮与第一从动齿轮啮合，第一从动齿轮与第二从动齿轮啮合，三根欠驱动手指安装在欠驱动机械手底座上。

进一步地，它还包括多个轴承和罩体，多个轴承分别套装在第一从动齿轮和第二从动齿轮上端的固定套上，罩体罩在欠驱动机械手底座外侧的整个动力驱动部分上。

进一步地，动力驱动部分还包括收紧轮盖和引轮支架，收紧轮盖安装在连接套内并套装在电机的输出轴上，引轮支架安装在连接套上，第二引导轮部分伸入到固定套内，第一引导轮和第二引导轮均安装在引轮支架上。