[发明专利]齿条余弦伸缩直线平夹自适应手指装置

摘要

齿条余弦伸缩直线平夹自适应手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、驱动器、多个连杆、传动机构和簧件等。该装置实现了机器人手指直线平行夹持与自适应抓取的功能。该装置根据物体形状和位置的不同，能保持第二指段的姿态直线平动第二指段去夹持物体，还能在第一指段接触物体之后，自动转动第二指段去接触物体，达到自适应包络不同形状、尺寸物体的目的；抓取范围大，抓取稳定可靠；利用一个驱动器驱动两个指段；该装置结构简单，加工、装配和维修成本低，适用于机器人手。

主权项

1.一种齿条余弦伸缩直线平夹自适应手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴、簧件、限位块、第一连杆、第二连杆、第三连杆、驱动器和传动机构；所述驱动器与基座固接，所述驱动器的输出端与传动机构的输入端相连；所述近关节轴套设在基座中，所述第一指段套接在近关节轴上，所述远关节轴套设在第一指段中，所述第二指段套接在远关节轴上，所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；所述传动机构的输出端与第一连杆相连；所述第一连杆的一端套接在近关节轴上，第一连杆的另一端套接在第一轴上；所述第二连杆的一端套接在第一轴上，第二连杆的另一端套接在第三轴上；所述第三连杆的一端套接在第二轴上，第三连杆的另一端套接在第三轴上；所述第四连杆的一端套接在近关节轴上，第四连杆的另一端套接在第二轴上；所述第三轴套设在第二指段中；所述簧件的两端分别连接基座和第四连杆；所述限位块固接在基座上；在初始状态时限位块与第四连杆相接触；设近关节轴的中心点为A，远关节轴的中心点为B，第三轴的中心点为C，第二轴的中心点为D，线段AB的长度和线段CD的长度相等，线段BC的长度和线段AD的长度相等；所述第一轴的中心点为F，线段AF的长度大于线段BC的长度；其特征在于：该齿条余弦伸缩直线平夹自适应手指装置还包括第四轴、正交滑槽件、第一齿条、第二齿条、第一齿轮、第二齿轮、中间传动机构、第一传动轴、第二传动轴和第二指段表面罩；所述第四轴套设在第三连杆上，所述正交滑槽件设有滑槽，所述第四轴滑动镶嵌在滑槽中；所述正交滑槽件滑动镶嵌第二指段中，所述正交滑槽件在第二指段中的滑动方向与第四轴在正交滑槽件中的滑动方向垂直；设所述第四轴的中心点为E，点C、点E和点D三者共线，线段CD的长度与线段CE的长度的比值为k，k>1；所述第一齿条固接在正交滑槽件上；所述第一齿轮与第一齿条啮合，所述第一传动轴套设在第二指段上；所述第二传动轴套设在第二指段上；第一齿轮套接在第一传动轴上；所述第二齿轮套接在第二传动轴上，第二齿轮与第二齿条啮合，所述第二齿条滑动镶嵌在第二指段上；第二指段表面罩固接在第二齿条上；所述第二指段表面罩滑动镶嵌在第二指段上；所述第一齿轮与中间传动机构的输入端相连，所述中间传动机构的输出端与第二齿轮相连，中间传动机构、第一齿轮和第二齿轮三者构成传动关系，经过第一齿轮、中间传动机构和第二齿轮的传动，使得第二齿条相对于第二指段的移动速度与第一齿条相对于第二指段的移动速度的比值为k；所述第二指段表面罩、第一齿条、第二齿条和正交滑槽件四者分别相对第二指段的运动方向相互平行。