[发明专利]齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置

摘要

齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置，属于拟人机器人手技术领域。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、耦合传动机构、欠驱动传动机构和簧件。该装置采用电机、耦合传动机构、欠驱动传动机构和簧件综合实现了耦合抓取效果与自适应欠驱动抓取效果的融合。该装置无过渡轴，结构简单；传动件无变形，不用预紧，传动过程精确，手指外形与抓取物体的动作过程与人的手指十分相似，适合作为拟人机器人手的手指。

主权项

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)的两端分连接远关节轴(5)和第二齿轮(22)。