CN101633170B - 耦合式三关节机器人手指装置 - Google Patents

耦合式三关节机器人手指装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101633170B
CN101633170B CN2009100899952A CN200910089995A CN101633170B CN 101633170 B CN101633170 B CN 101633170B CN 2009100899952 A CN2009100899952 A CN 2009100899952A CN 200910089995 A CN200910089995 A CN 200910089995A CN 101633170 B CN101633170 B CN 101633170B
Authority
CN
China
Prior art keywords
driven pulley
driving member
wheel
driving wheel
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009100899952A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101633170A (zh
Inventor
张文增
黄振奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Wuxi Research Institute of Applied Technologies of Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN2009100899952A priority Critical patent/CN101633170B/zh
Publication of CN101633170A publication Critical patent/CN101633170A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101633170B publication Critical patent/CN101633170B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

耦合式三关节机器人手指装置,属于拟人机器人技术领域。该手指装置包括基座、电机、近关节轴、第一指段、中关节轴、第二指段、远关节轴、末端指段、两个过渡轴、两套“8”字形轮式传动机构、两套平行轮式传动机构等。该装置利用电机、两套“8”字形绳轮和平行带轮传动机构等综合实现了手指三关节耦合弯曲抓取物体的特殊效果,该装置无传动间隙问题,可以较远距离传动,结构简单、抓取稳定可靠、成本低,便于安装维护,体积小巧、重量轻,控制容易,外形与抓取动作与人手相似,特别适合作为手指用于拟人机器人手。

Description

耦合式三关节机器人手指装置
技术领域
本发明属于拟人机器人技术领域,特别涉及一种耦合式三关节机器人手指装置的结构设计。
背景技术
与人类似,拟人机器人的多数功能要通过手部操作来实现,因而手部结构是拟人机器人的重要组成部分,其设计是拟人机器人的关键技术之一。
人手在抓取常见物体时绝大多数情况下是同时弯曲多个手指关节去抓取物体的。这种同时弯曲各关节的动作模式称为“耦合”抓取模式。例如,当人手从侧面横向抓取(握持)一个小直径竖放的圆柱形物体时,食指、中指、无名指和小指呈现出类似的弯曲特点,故仅以食指为例说明,此时食指的第一、二、三关节均有一定角度的弯曲转动,而且三个关节是同时弯曲的,这种耦合效果在多数抓取中都非常有用。
但是目前机械手如果采用欠驱动手指机构,是做不到这一点的,欠驱动手指只能在弹簧约束下伸直整个手指绕着第一关节(在手指根部)转动,当第一指段碰触到物体时才能“激发”第二关节(在手指中部)克服弹簧约束而转动,当第二指段碰触物体时才激发第三指段(末端指段)绕第三关节转动,这种手指不适合以捏持方式抓取小直径物体,在抓取物体时做不到以稳定可靠的手指末端接触物体并且各关节呈现出弯曲姿态,而这种方式恰恰是人手常用抓取模式,耦合式多关节机械手指就能做到这一点,即在弯曲到任意角度位置均可以保持稳定,此时手指末端如果接触物体,则抓住了物体,手指呈现出非常拟人化的弯曲手势。这样的机械手不仅适合用于拟人机器人使用,也适合用于残疾人作为假手使用。
已有的一种耦合式多关节机械手指装置(日本发明专利JP2004-130405A),包括基座、第一指段、第二指段、第三指段、电机、第一齿轮传动机构、第一带轮传动机构、第二齿轮传动机构和第二带轮传动机构等。该装置采用齿轮传动机构和带轮传动机构综合设计了由一个电机驱动多个关节耦合转动的机构,可以作为机器人手的一个手指使用。该装置的不足之处为:齿轮传动存在传动间隙,不利于远距离传动,齿轮制造成本高,制造安装精度要求高。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术的不足之处,提供一种耦合式三关节机器人手指装置,该装置可以实现耦合式三关节手指弯曲抓取物体的效果,无传动间隙问题,可以较远距离传动,结构简单、抓取稳定可靠、成本低,便于安装维护,体积小巧、重量轻,控制容易,外形与抓取动作与人手相似,适合作为手指用于拟人机器人手。
本发明的技术方案如下:
本发明所述的一种耦合式三关节机器人手指装置,包括基座、电机、近关节轴、第一指段、中关节轴、第二指段、远关节轴和末端指段;所述的电机与基座固接,所述的电机输出轴与第一指段相连;所述的近关节轴套设在基座中,所述的第一指段套接在近关节轴上;所述的中关节轴套设在第一指段中,所述的第二指段套接在中关节轴上,中关节轴和近关节轴相互平行;所述的远关节轴套设在第二指段中,所述的末端指段套接在远关节轴上,远关节轴和中关节轴互相平行;
其特征在于:
该耦合式三关节机器人手指装置还包括第一过渡轴、第二过渡轴、第一主动轮、第一从动轮、第一传动件、第二传动件、第二主动轮、第二从动轮、第三传动件、第三主动轮、第三从动轮、第四传动件、第五传动件、第四主动轮、第四从动轮和第六传动件;
所述的第一过渡轴套设在第一指段中,第一过渡轴与近关节轴平行;所述的第二过渡轴套设在第二指段中,第二过渡轴与中关节轴平行;
所述的近关节轴上套设有第一主动轮;所述的第一过渡轴上套设有第一从动轮和第二主动轮;所述的中关节轴上套设有第二从动轮和第三主动轮;所述的第二过渡轴上套设有第三从动轮和第四主动轮;所述的远关节轴上套设有第四主动轮;
所述的第一传动件缠绕在第一主动轮和第一从动轮上并成“Z”字形,第一传动件的两端分别与第一主动轮和第一从动轮固接;所述的第二传动件缠绕在第一主动轮和第一从动轮上并成“S”字形,第二传动件的两端分别与第一主动轮和第一从动轮固接,第一传动件和第二传动件交叉成“8”字形;所述的第三传动件连接第二主动轮和第二从动轮;所述的第四传动件缠绕在第三主动轮和第三从动轮上并成“Z”字形,第四传动件的两端分别与第三主动轮和第三从动轮固接;所述的第五传动件缠绕在第三主动轮和第三从动轮上并成“S”字形,第五传动件的两端分别与第三主动轮和第三从动轮固接,第四传动件和第五传动件交叉成“8”字形;所述的第六传动件连接第四主动轮和第四从动轮;
所述的第一主动轮与基座固接;所述的第一从动轮与所述的第二主动轮固接;所述的第二从动轮与第二指段固接;所述的第三主动轮与第一指段固接;所述的第三从动轮与第四主动轮固接;所述的第四从动轮与末端指端固接。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的电机输出轴通过传动机构与第一指段相连。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第一传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第一传动件两端分别固接有第一端块、第二端块;所述的第二传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第二传动件两端分别固接有第三端块、第四端块;所述的第一主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一传动件、第一主动轮和第一从动轮三者之间能够配合形成传动关系,所述的第二传动件、第一主动轮和第一从动轮三者之间能够配合形成传动关系;所述的第一端块镶嵌固定在第一主动轮的槽内,所述的第二端块镶嵌固定在第一从动轮的槽内;所述的第三端块镶嵌固定在第一主动轮的槽内,所述的第四端块镶嵌固定在第一从动轮的槽内。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第三传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第二主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第二从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三传动件、第二主动轮和第二从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第四传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第四传动件两端分别固接有第五端块、第六端块;所述的第五传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第五传动件两端分别固接有第七端块、第八端块;所述的第三主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四传动件、第三主动轮和第三从动轮三者之间能够配合形成传动关系,所述的第五传动件、第三主动轮和第三从动轮三者之间能够配合形成传动关系;所述的第五端块镶嵌固定在第三主动轮的槽内,所述的第六端块镶嵌固定在第三从动轮的槽内;所述的第七端块镶嵌固定在第三主动轮的槽内,所述的第八端块镶嵌固定在第三从动轮的槽内。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第六传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第四主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第六传动件、第四主动轮和第四从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述传动机构包括传动轴、第五主动轮、第五从动轮和第七传动件;所述的传动轴套设在基座中,传动轴与电机输出轴相连;所述的第五主动轮套固在传动轴上,所述的第五从动轮套接在近关节轴上,第五从动轮与第一指段固接,所述的第七传动件连接第五主动轮和第五从动轮。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第七传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第五主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第五从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第七传动件、第五主动轮和第五从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的电机采用减速电机。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的传动机构采用一套蜗轮蜗杆传动机构。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和突出性效果:
本发明装置利用电机、两套“8”字形绳轮和平行带轮传动机构等综合实现了手指三关节耦合弯曲抓取物体的特殊效果,该装置无传动间隙问题,可以较远距离传动,结构简单、抓取稳定可靠、成本低,便于安装维护,体积小巧、重量轻,控制容易,外形与抓取动作与人手相似,特别适合作为手指用于拟人机器人手。
附图说明
图1是本发明提供的耦合式三关节机器人手指装置的实施例的正面外观图。
图2是所示实施例的左侧视图。
图3是所示实施例的A-A剖视图。
图4是所示实施例的B-B的剖视图。
图5是本实施例的第一传动件、第二传动件、第一主动轮、第一从动轮、近关节轴、第一过渡轴、第一端块、第二端块、第三端块、第四端块的位置示意。
图6是本实施例的第四传动件、第五传动件、第三主动轮、第三从动轮、中关节轴、第二过渡轴、第五端块、第六端块、第七端块、第八端块的位置示意
图7、图8、图9、图10、图11是本实施例抓握物体过程示意。
图12是本实施例所有传动机构立体图。
图13是本实施例的外观立体图。
在图1至图13中:
1一基座,      2-电机,       3-传动轴,
4-近关节轴,   5-第一指段,   6-第一过渡轴,
7-中关节轴,   8-第二指段,   9-第二过渡轴,
10-远关节轴,  11-末端指段,  13-物体,
21-蜗杆,      22-蜗轮,      31-第五主动轮,
32-第五从动轮,33-第二主动轮,34-第二从动轮,
35-第四主动轮,36-第四从动轮,41-第一主动轮,
42-第一从动轮,43-第三主动轮,44-第三从动轮,
51-第七传动件,52-第三传动件,53-第六传动件,
61-第一传动件,62-第二传动件,63-第四传动件,
64-第五传动件,71-第一端块,  72-第二端块,
73-第三端块,  74-第四端块,  75-第五端块,
76-第六端块。  77-第七端块,  78-第八端块。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构、工作原理的内容。
本发明设计的一种耦合式三关节机器人手指装置的一种实施例,如图1、图2、图3、图4、图5所示,包括基座1、电机2、近关节轴4、第一指段5、中关节轴7、第二指段8、远关节轴10和末端指段11;所述的电机1与基座2固接,所述的电机输出轴与第一指段5相连;所述的近关节轴4套设在基座1中,所述的第一指段5套接在近关节轴4上;所述的中关节轴7套设在第一指段5中,所述的第二指段8套接在中关节轴7上,中关节轴7和近关节轴4相互平行;所述的远关节轴10套设在第二指段8中,所述的末端指段11套接在远关节轴10上,远关节轴10和中关节轴7互相平行。
本实施例还包括第一过渡轴6、第二过渡轴9、第一主动轮41、第一从动轮42、第一传动件61、第二传动件62、第二主动轮33、第二从动轮34、第三传动件52、第三主动轮43、第三从动轮44、第四传动件63、第五传动件64、第四主动轮35、第四从动轮36和第六传动件53;
本实施例中,第一主动轮41套设在近关节轴4上,第一主动轮41与基座1固接;所述的第一过渡轴6套设在第一指段5中,第一过渡轴6与近关节轴4平行;所述的第一从动轮42套接在第一过渡轴6上;所述的第一传动件61缠绕在第一主动轮41和第一从动轮42上并成“Z”字形,第一传动件61的两端分别与第一主动轮41、第一从动轮42固接;所述的第二传动件62缠绕在第一主动轮41和第一从动轮42上并成“S”字形,第二传动件62的两端分别与第一主动轮41、第一从动轮42固接,第一传动件61和第二传动件62交叉成“8”字形;所述的第二主动轮33套设在第一过渡轴6上,第二主动轮33与第一从动轮42固接,所述的第二从动34轮套接在中关节轴7上,第二从动轮34与第二指段8固接,所述的第三传动件52连接第二主动轮33和第二从动轮34;
本实施例中,第三主动轮43套设在中关节轴7上,第三主动轮43与第一指段5固接;所述的第二过渡轴9套设在第二指段8中,第二过渡轴9与中关节轴8平行;所述的第三从动轮44套接在第二过渡轴9上;所述的第四传动件63缠绕在第三主动轮43和第三从动轮44上并成“Z”字形,第四传动件63的两端分别与第三主动轮43、第三从动轮44固接;所述的第五传动件64缠绕在第三主动轮43和第三从动轮44上并成“S”字形,第五传动件64的两端分别与第三主动轮43、第三从动轮44固接,第四传动件63和第五传动件64交叉成“8”字形;所述的第四主动轮35套设在第二过渡轴9上,第四主动轮35与第三从动轮44固接,所述的第四从动轮36套接在远关节轴10上,第四从动轮36与末端指段11固接,所述的第六传动件53连接第四主动轮35和第四从动轮36。
本实施例中,所述的电机输出轴通过传动机构与第一指段5相连。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第一传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第一传动件两端分别固接有第一端块、第二端块;所述的第二传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第二传动件两端分别固接有第三端块、第四端块;所述的第一主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一传动件、第一主动轮和第一从动轮三者之间能够配合形成传动关系,所述的第二传动件、第一主动轮和第一从动轮三者之间能够配合形成传动关系;所述的第一端块镶嵌固定在第一主动轮的槽内,所述的第二端块镶嵌固定在第一从动轮的槽内;所述的第三端块镶嵌固定在第一主动轮的槽内,所述的第四端块镶嵌固定在第一从动轮的槽内。
本实施例中,所述的第一传动件61采用腱绳,第一传动件两端分别固接有第一端块71、第二端块72;所述的第二传动件62采用腱绳,第二传动件两端分别固接有第三端块73、第四端块74;所述的第一主动轮41采用带绳轮,所述的第一从动轮42采用绳轮,所述的第一传动件61、第一主动轮41和第一从动轮42三者之间能够配合形成传动关系,所述的第二传动件62、第一主动轮41和第一从动轮42三者之间能够配合形成传动关系;所述的第一端块71镶嵌固定在第一主动轮41的槽内,所述的第二端块72镶嵌固定在第一从动轮42的槽内;所述的第三端块73镶嵌固定在第一主动轮41的槽内,所述的第四端块74镶嵌固定在第一从动轮42的槽内。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第三传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第二主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第二从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三传动件、第二主动轮和第二从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本实施例中,所述的第三传动件52采用平带,所述的第二主动轮33采用带轮,所述的第二从动轮34采用带轮,所述的第三传动件52、第二主动轮33和第二从动轮34三者之间能够配合形成传动关系。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第四传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第四传动件两端分别固接有第五端块、第六端块;所述的第五传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,第五传动件两端分别固接有第七端块、第八端块;所述的第三主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四传动件、第三主动轮和第三从动轮三者之间能够配合形成传动关系,所述的第五传动件、第三主动轮和第三从动轮三者之间能够配合形成传动关系;所述的第五端块镶嵌固定在第三主动轮的槽内,所述的第六端块镶嵌固定在第三从动轮的槽内;所述的第七端块镶嵌固定在第三主动轮的槽内,所述的第八端块镶嵌固定在第三从动轮的槽内。
本实施例中,所述的第四传动件63采用腱绳,第四传动件63两端分别固接有第五端块75、第六端块76;所述的第五传动件64采用腱绳,第五传动件64两端分别固接有第七端块77、第八端块78;所述的第三主动轮43采用绳轮,所述的第三从动轮44采用绳轮,所述的第四传动件63、第三主动轮43和第三从动轮44三者之间能够配合形成传动关系,所述的第五传动件63、第三主动轮43和第三从动轮44三者之间能够配合形成传动关系;所述的第五端块75镶嵌固定在第三主动轮43的槽内,所述的第六端块76镶嵌固定在第三从动轮44的槽内;所述的第七端块77镶嵌固定在第三主动轮43的槽内,所述的第八端块78镶嵌固定在第三从动轮44的槽内。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第六传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第四主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第六传动件、第四主动轮和第四从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本实施例中,所述的第六传动件53采用平带,所述的第四主动轮35采用带轮,所述的第四从动轮36采用带轮,所述的第六传动件53、第四主动轮35和第四从动轮36三者之间能够配合形成传动关系。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:该传动机构包括传动轴3、第五主动轮31、第五从动轮32和第七传动件51;所述的传动轴3套设在基座中1,传动轴3与电机输出轴相连;所述的第五主动轮31套固在传动轴3上,所述的第五从动轮32套接在近关节轴4上,第五从动轮32与第一指段5固接,所述的第七传动件51连接第五主动轮31和第五从动轮32。
本发明所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第七传动件采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第五主动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第五从动轮采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第七传动件、第五主动轮和第五从动轮三者之间能够配合形成传动关系。
本实施例中,所述的第七传动51件采用平带,所述的第五主动轮31采用带轮,所述的第五从动轮32采用带轮,所述的第七传动件51、第五主动轮31和第五从动轮32三者之间能够配合形成传动关系。
本实施例中,所述的电机2采用减速电机。
本实施例中,所述的传动机构包括一套蜗轮22、蜗杆21传动机构。
本实施例的工作原理,如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12,叙述如下:
该装置的初始位置如图5、图9所示,此时第一指段5、第二指段8和末端指段11与基座1呈一直线,即相当于人的手指伸直的状态。当使用装有本发明提供的耦合式三关节机器人手指装置的机器人手抓取物体13时,电机2的输出轴转动,通过蜗杆21带动固接有蜗轮22的传动轴3转动,使第五主动轮31转动。第五主动轮31通过第七传动件51带动第五从动轮32转动。第五从动轮32与第一指段5固接,于是第一指段5绕近关节轴4转动。
当第一指段5转动时,第一从动轮42也绕近关节轴4转动。第一主动轮41固接在基座1上。在转动过程中,第一传动件61被拉紧,拉动第一从动轮42绕第一过渡轴6转动。
第二主动轮33与第一从动轮42固接,绕第一过渡轴6转动。第二主动轮33通过第三传动件52带动第二从动轮34转动。第二从动轮34与第二指段8固接,于是第二指段8绕中关节轴7转动。
当第二指段转动时,第三从动轮44也绕中关节轴7转动。第三主动轮固接在第一指段5上。在转动过程中,第四传动件63被拉紧,拉动第三从动轮44绕第二过渡轴9转动。
第四主动轮34与第三从动轮45固接,绕第二过渡轴9转动。第四主动轮35通过第六传动件53带动第四从动轮36转动。第四从动轮36与末端指段11固接,于是末端指段11绕远关节轴10转动。
本发明装置利用电机、两套“8”字形绳轮和平行带轮传动机构等综合实现了手指三关节耦合弯曲抓取物体的特殊效果,该装置无传动间隙问题,可以较远距离传动,结构简单、抓取稳定可靠、成本低,便于安装维护,体积小巧、重量轻,控制容易,外形与抓取动作与人手相似,特别适合作为手指用于拟人机器人手。

Claims (10)

1.一种耦合式三关节机器人手指装置,包括基座(1)、电机(2)、近关节轴(4)、第一指段(5)、中关节轴(7)、第二指段(8)、远关节轴(10)和末端指段(11);所述的电机与基座固接,所述的电机输出轴与第一指段(5)相连;所述的近关节轴(4)套设在基座中,所述的第一指段(5)套接在近关节轴(4)上;所述的中关节轴(7)套设在第一指段(5)中,所述的第二指段(8)套接在中关节轴(7)上,中关节轴(7)和近关节轴(4)相互平行;所述的远关节轴(10)套设在第二指段(8)中,所述的末端指段(11)套接在远关节轴(10)上,远关节轴(10)和中关节轴(7)互相平行;
其特征在于:
该耦合式三关节机器人手指装置还包括第一过渡轴(6)、第二过渡轴(9)、第一主动轮(41)、第一从动轮(42)、第一传动件(61)、第二传动件(62)、第二主动轮(33)、第二从动轮(34)、第三传动件(52)、第三主动轮(43)、第三从动轮(44)、第四传动件(63)、第五传动件(64)、第四主动轮(35)、第四从动轮(36)和第六传动件(53);
所述的第一过渡轴(6)套设在第一指段(5)中,第一过渡轴(6)与近关节轴(4)平行;所述的第二过渡轴(9)套设在第二指段(8)中,第二过渡轴(9)与中关节轴(7)平行;
所述的近关节轴(4)上套设有第一主动轮(41);所述的第一过渡轴(6)上套设有第一从动轮(42)和第二主动轮(33);所述的中关节轴(7)上套设有第二从动轮(34)和第三主动轮(43);所述的第二过渡轴(9)上套设有第三从动轮(44)和第四主动轮(35);所述的远关节轴(10)上套设有第四从动轮(36);
所述的第一传动件(61)缠绕在第一主动轮(41)和第一从动轮(42)上并成“Z”字形,第一传动件(61)的两端分别与第一主动轮(41)和第一从动轮(42)固接;所述的第二传动件(62)缠绕在第一主动轮(41)和第一从动轮(42)上并成“S”字形,第二传动件(62)的两端分别与第一主动轮(41)和第一从动轮(42)固接,第一传动件(61)和第二传动件(62)交叉成“8”字形;所述的第三传动件(52)连接第二主动轮(33)和第二从动轮(34);所述的第四传动件(63)缠绕在第三主动轮(43)和第三从动轮(44)上并成“Z”字形,第四传动件(63)的两端分别与第三主动轮(43)和第三从动轮(44)固接;所述的第五传动件(64)缠绕在第三主动轮(43)和第三从动轮(44)上并成“S”字形,第五传动件(64)的两端分别与第三主动轮(43)和第三从动轮(44)固接,第四传动件(63)和第五传动件(64)交叉成“8”字形;所述的第六传动件(53)连接第四主动轮(35)和第四从动轮(36);
所述的第一主动轮(41)与基座(1)固接;所述的第一从动轮(42)与所述的第二主动轮(33)固接;所述的第二从动轮(34)与第二指段(8)固接;所述的第三主动轮(43)与第一指段(5)固接;所述的第三从动轮(44)与第四主动轮(35)固接;所述的第四从动轮(36)与末端指段(11)固接。
2.如权利要求1所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的电机输出轴通过传动机构与第一指段(5)相连。
3.如权利要求1所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第一传动件(61)采用平带、齿形带、腱绳或链条,第一传动件(61)两端分别固接有第一端块(71)和第二端块(72);所述的第二传动件(62)采用平带、齿形带、腱绳或链条,第二传动件(62)两端分别固接有第三端块(73)和第四端块(74);所述的第一主动轮(41)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一从动轮(42)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第一传动件(61)、第一主动轮(41)和第一从动轮(42)三者之间能够配合形成传动关系,所述的第二传动件(62)、第一主动轮(41)和第一从动轮(42)三者之间能够配合形成传动关系;所述的第一端块(71)镶嵌固定在第一主动轮(41)的槽内,所述的第二端块(72)镶嵌固定在第一从动轮(42)的槽内;所述的第三端块(73)镶嵌固定在第一主动轮(41)的槽内,所述的第四端块(74)镶嵌固定在第一从动轮(42)的槽内。
4.如权利要求1所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第三传动件(52)采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第二主动轮(33)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第二从动轮(34)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三传动件(52)、第二主动轮(33)和第二从动轮(34)三者之间能够配合形成传动关系。
5.如权利要求1所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第四传动件(63)采用平带、齿形带、腱绳或链条,第四传动件(63)两端分别固接有第五端块(75)和第六端块(76);所述的第五传动件(64)采用平带、齿形带、腱绳或链条,第五传动件(64)两端分别固接有第七端块(77)和第八端块(78);所述的第三主动轮(43)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第三从动轮(44)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四传动件(63)、第三主动轮(43)和第三从动轮(44)三者之间能够配合形成传动关系,所述的第五传动件(64)、第三主动轮(43)和第三从动轮(44)三者之间能够配合形成传动关系;所述的第五端块(75)镶嵌固定在第三主动轮(43)的槽内,所述的第六端块(76)镶嵌固定在第三从动轮(44)的槽内;所述的第七端块(77)镶嵌固定在第三主动轮(43)的槽内,所述的第八端块(78)镶嵌固定在第三从动轮(44)的槽内。
6.如权利要求1所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第六传动件(53)采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第四主动轮(35)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第四从动轮(36)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第六传动件(53)、第四主动轮(35)和第四从动轮(36)三者之间能够配合形成传动关系。
7.如权利要求2所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述传动机构包括传动轴(3)、第五主动轮(31)、第五从动轮(32)和第七传动件(51);所述的传动轴套设在基座(1)中,传动轴与电机(2)输出轴相连;所述的第五主动轮(31)套固在传动轴上,所述的第五从动轮(32)套接在近关节轴(4)上,第五从动轮(32)与第一指段(5)固接,所述的第七传动件(51)连接第五主动轮(31)和第五从动轮(32)。
8.如权利要求7所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的第七传动件(51)采用平带、齿形带、腱绳或链条,所述的第五主动轮(31)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第五从动轮(32)采用带轮、齿轮、绳轮或链轮,所述的第七传动件(51)、第五主动轮(31)和第五从动轮(32)三者之间能够配合形成传动关系。
9.如权利要求2所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的电机(2)通过减速器与传动机构相连。
10.如权利要求2所述的耦合式三关节机器人手指装置,其特征在于:所述的传动机构采用一套蜗轮蜗杆传动机构。
CN2009100899952A 2009-07-31 2009-07-31 耦合式三关节机器人手指装置 Expired - Fee Related CN101633170B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100899952A CN101633170B (zh) 2009-07-31 2009-07-31 耦合式三关节机器人手指装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100899952A CN101633170B (zh) 2009-07-31 2009-07-31 耦合式三关节机器人手指装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101633170A CN101633170A (zh) 2010-01-27
CN101633170B true CN101633170B (zh) 2011-02-16

Family

ID=41592588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100899952A Expired - Fee Related CN101633170B (zh) 2009-07-31 2009-07-31 耦合式三关节机器人手指装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101633170B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806563B (zh) * 2012-09-11 2014-10-15 浙江理工大学 水下牵引滑轮式拟人机械手
CN105773647B (zh) * 2015-12-01 2018-07-06 清华大学 齿条式变抓力弹性联动自适应机器人手指装置
CN105345816B (zh) * 2015-12-22 2017-03-22 金华知产婺源信息技术有限公司 一种基于齿轮传动的多自由度机械手
CN106826907B (zh) * 2017-02-28 2019-11-26 深圳源创智能机器人有限公司 一种单自由度联动柔性充电机器人关节组
CN109223259B (zh) * 2018-08-30 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 假肢
CN110614648A (zh) * 2019-08-15 2019-12-27 大连理工江苏研究院有限公司 一种欠驱动自适应两指夹爪
CN112959343B (zh) * 2021-01-22 2022-08-05 南京航空航天大学 一种欠驱动仿生手装置
CN114851183A (zh) * 2022-06-14 2022-08-05 中原动力智能机器人有限公司 一种传动机构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378033A (en) * 1993-05-10 1995-01-03 University Of Kentucky Research Foundation Multi-function mechanical hand with shape adaptation
CN1418765A (zh) * 2002-12-13 2003-05-21 北京航空航天大学 机器人灵巧手机构
CN101214660A (zh) * 2008-01-18 2008-07-09 清华大学 交叉腱绳欠驱动模块化拟人机器人手装置
CN101214651A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 清华大学 三关节欠驱动机器人手小指装置
CN101474795A (zh) * 2009-01-23 2009-07-08 清华大学 预弯曲耦合欠驱动三关节机器人手指装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378033A (en) * 1993-05-10 1995-01-03 University Of Kentucky Research Foundation Multi-function mechanical hand with shape adaptation
CN1418765A (zh) * 2002-12-13 2003-05-21 北京航空航天大学 机器人灵巧手机构
CN101214651A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 清华大学 三关节欠驱动机器人手小指装置
CN101214660A (zh) * 2008-01-18 2008-07-09 清华大学 交叉腱绳欠驱动模块化拟人机器人手装置
CN101474795A (zh) * 2009-01-23 2009-07-08 清华大学 预弯曲耦合欠驱动三关节机器人手指装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101633170A (zh) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101633170B (zh) 耦合式三关节机器人手指装置
CN101234489B (zh) 带轮欠驱动机器人手指装置
CN101474794B (zh) 仿生机器人欠驱动灵巧手装置
CN101474795B (zh) 预弯曲耦合欠驱动三关节机器人手指装置
CN100551640C (zh) 腱绳齿轮欠驱动机器人手指装置
CN102161204B (zh) 双关节同向传动复合欠驱动机器人手指装置
CN101486191B (zh) 变位欠驱动机器人手装置
CN101214649B (zh) 带轮多关节高欠驱动机器人手指装置
CN101774175B (zh) 双关节轮式并联耦合欠驱动仿生机械手指装置
CN101508115B (zh) 变序欠驱动两关节机器人手指装置
CN100581756C (zh) 双联锥齿轮欠驱动机器人手指
CN102205542A (zh) 多路柔性件两关节复合型机器人手指装置
CN101633171B (zh) 双关节并联欠驱动机器人手指装置
CN100551637C (zh) 齿条欠驱动机器人手指装置
CN100551642C (zh) 交叉腱绳欠驱动机器人手指装置
CN101422906A (zh) 基于柔性件的变位欠驱动两关节机器人手指装置
CN101444918A (zh) 预弯曲抓取欠驱动仿生手指装置
CN102179817B (zh) 双柔性件复合欠驱动双关节机器人手指装置
CN100569462C (zh) 多关节高欠驱动机器人手指装置
CN100551639C (zh) 齿条多关节高欠驱动机器人手指装置
CN101774176B (zh) 齿条-柔性件耦合欠驱动两关节机器人手指装置
CN102328316B (zh) 双关节斜带式传动复合欠驱动机器人手指装置
CN101653940B (zh) 双关节齿条耦合机器人手指装置
CN101214652B (zh) 一种过渡欠驱动机器人手指装置
CN100551636C (zh) 三关节欠驱动机器人手小指装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WUXI APPLICATION TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE OF

Free format text: FORMER OWNER: TSINGHUA UNIVERSITY

Effective date: 20131120

Owner name: TSINGHUA UNIVERSITY

Effective date: 20131120

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100084 HAIDIAN, BEIJING TO: 214072 WUXI, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131120

Address after: 214072 Jiangsu Province Road DiCui Binhu District of Wuxi City No. 100, No. 1 building, 530 floor 12

Patentee after: WUXI RESEARCH INSTITUTE OF APPLIED TECHNOLOGIES, TSINGHUA UNIVERSITY

Patentee after: Tsinghua University

Address before: 100084 Beijing box office,,, Tsinghua University

Patentee before: Tsinghua University

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: WUXI RESEARCH INSTITUTE OF APPLIED TECHNOLOGIES, TSINGHUA UNIVERSITY

Document name: Notification to Pay the Fees

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: WUXI RESEARCH INSTITUTE OF APPLIED TECHNOLOGIES, TSINGHUA UNIVERSITY

Document name: Notification of Termination of Patent Right

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110216

Termination date: 20150731

EXPY Termination of patent right or utility model