[发明专利]一种基于SMA丝驱动的仿人灵巧手手指有效
申请号: | 201810403773.2 | 申请日: | 2018-04-28 |
公开(公告)号: | CN108284455B | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 刘伊威;王文越;刘宏 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | B25J15/08 | 分类号: | B25J15/08;B25J9/12 |
代理公司: | 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 | 代理人: | 高媛 |
地址: | 150000 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 sma 驱动 灵巧 手指 | ||
1.一种基于SMA丝驱动的仿人灵巧手手指,其特征在于:其组成包括SMA丝驱动器(7)、近端指骨外壳(5)、中间指骨外壳(2)、远端指骨外壳(1)、基关节(6)、近指关节(4)、远指关节(3)、两根耦合腱绳(35)及四根驱动腱绳(47);所述SMA丝驱动器(7)包括腱绳固定板(40)、SMA丝固定板(45)、两个驱动器连接板(39)、四个SMA丝连接块(41)、六根SMA丝(43)、十六个滑轮(44)及四根滑轮轴(46);所述基关节(6)包括两个基关节连接板、两个基关节驱动链轮(27)、两个基关节轴、两个基关节端盖(37)、四个基关节轴承及四个基关节垫片;所述两个基关节连接板分别是基关节连接板一(32)和基关节连接板二(34),所述两个基关节轴分别是基关节俯仰轴(31)和基关节侧摆轴(33),所述四个基关节轴承分别是两个基关节轴承一(29)和两个基关节轴承二(38),所述四个基关节垫片分别是两个基关节垫片一(30)和两个基关节垫片二(36);
所述SMA丝驱动器(7)与基关节(6)的基关节连接板二(34)固定连接,所述基关节(6)与近端指骨外壳(5)一端固定连接,所述近端指骨外壳(5)另一端与近指关节(4)的近指关节连接板(20)固定连接,所述近指关节(4)与中间指骨外壳(2)一端固定连接,所述中间指骨外壳(2)另一端与远指关节(3)的两个远指关节轴承(12)固定连接,所述远指关节(3)通过远指关节连接板(9)与远端指骨外壳(1)固定连接;
所述两个驱动器连接板(39)并列设置,两个驱动器连接板(39)之间固定有腱绳固定板(40)和SMA丝固定板(45),所述腱绳固定板(40)与基关节(6)相邻设置,所述四根滑轮轴(46)设置在由腱绳固定板(40)、SMA丝固定板(45)及两个驱动器连接板(39)围成的空间内,且四根滑轮轴(46)分别与两个驱动器连接板(39)固定连接,四根滑轮轴(46)等分成两组,每组滑轮轴(46)均水平并列设置,其中一组所述滑轮轴(46)与腱绳固定板(40)相邻设置,另一组滑轮轴(46)与SMA丝固定板(45)相邻设置,四根滑轮轴(46)依次错位设置,每根滑轮轴(46)上均转动装有四个滑轮(44),所述六根SMA丝(43)的其中四根SMA丝(43)一端与四个SMA丝连接块(41)一一对应设置,该其中四根SMA丝(43)一端通过四个SMA丝连接块(41)分别与四根驱动腱绳(47)一端连接,该其中四根SMA丝(43)另一端依次绕过对应的滑轮(44)后与SMA丝固定板(45)固定连接,余下的两根SMA丝(43)一端均与基关节(6)的基关节连接板二(34)固定连接,该余下的两根SMA丝(43)另一端均与SMA丝固定板(45)固定连接,所述四根驱动腱绳(47)中的两根驱动腱绳(47)另一端与近指关节(4)的近指关节驱动链轮(18)外圆面的两个轮槽一一对应并固定连接,四根驱动腱绳(47)中的另两根驱动腱绳(47)另一端与基关节(6)的两个基关节驱动链轮(27)外圆面上的轮槽一一对应设置并固定连接;
两根耦合腱绳(35)一端与远指关节(3)的远指关节耦合链轮(14)外圆面上的两个轮槽一一对应并固定连接;其中一根所述耦合腱绳(35)另一端与近指关节(4)的近指关节耦合链轮(17)外圆面上的轮槽固定连接,另一根耦合腱绳(35)另一端与近指关节(4)的预紧块(23)固定连接,实现近指关节(4)与远指关节(3)相互耦合;
所述基关节俯仰轴(31)上安装有两个基关节轴承一(29),所述基关节连接板一(32)设置在所述近端指骨外壳(5)内,基关节连接板一(32)上同轴设有两个台肩孔,两个基关节轴承一(29)安装在基关节连接板一(32)的两个台肩孔内,基关节俯仰轴(31)两端分别与近端指骨外壳(5)一端可拆卸固定连接,基关节俯仰轴(31)上安装有两个基关节垫片一(30),两个基关节垫片一(30)分设在两个基关节轴承一(29)外侧并设置在近端指骨外壳(5)一端设有的两个台肩孔内;
所述基关节侧摆轴(33)穿过基关节连接板一(32),基关节侧摆轴(33)上的两端各安装有一个基关节轴承二(38),所述两个基关节轴承二(38)安装在基关节连接板二(34)设有的两个台肩孔内,基关节侧摆轴(33)上安装有两个基关节垫片二(36),每个基关节垫片二(36)设在基关节连接板一(32)与基关节轴承二(38)之间,基关节侧摆轴(33)两端分别与对应的基关节端盖(37)可拆卸固定连接,所述两个基关节端盖(37)抵靠在两个基关节轴承二(38)内环的外端面上;
所述两个基关节驱动链轮(27)分别设置在基关节连接板一(32)的两侧,两个基关节驱动链轮(27)分别与近端指骨外壳(5)一端可拆卸固定连接,两个基关节驱动链轮(27)与基关节俯仰轴(31)同轴设置。
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