CN105798934B - 凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置 - Google Patents

Abstract

凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括电机、多个指段、多个关节轴、多个簧件、腱绳、立体凸轮机构和轮式传动机构等。该装置利用电机、腱绳、簧件、立体凸轮机构等综合实现多关节自适应被动抓取和连续同步锁定多个关节的功能。该装置用于抓取物体，可以自动适应物体的外形、尺寸；抓取物体后可以采取锁定关节方式；抓取过程快速稳定，抓取后锁定关节，防止手指回弹失稳，可以提供较大的抓取力；能够同步锁定多个关节；可锁定的关节角度是连续的；该装置结构简单，体积小，重量轻，控制容易，设计、制造成本低。

Description

凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置

技术领域

本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置的结构设计。

背景技术

机器人手是机器人最重要的组件之一，机器人手的结构设计和功能改进等关键技术对机器人来说至关重要。现有的机器人手主要可分为拟人手和非拟人手，两者都拥有非常广泛的应用。由于人的手非常灵活，功能强大，在仿生学上有很大的研究学习价值，拟人机器人手的开发有很大的前景。目前的拟人机器人手主要分为工业夹持器、灵巧手和欠驱动手。

一方面，机器人手需要实现抓取、搬运和操作不同形状和大小的复杂物体，这对于机器人手的控制精度等方面要求较高；另一方面，拟人机器人手要求大小合适、重量小等特点。现有的工业夹持器功能简单，适用范围较小。现有的灵巧手有足够的关节和驱动器来完成各种精准动作，但是非常复杂和昂贵。而欠驱动手由于自身的自适应性等特点在一定程度上解决了这一矛盾。

带有自适应等特点的欠驱动手体积小、重量轻，在抓取物体的过程中可以改变抓取角度以此自动适应物体的形状，控制简单、准确、稳定。

已有的一种自适应抓取物体的机械手装置(发明专利US2006129248A1)，手指部分主要包括基座、四个指段、三个簧件和一个腱绳。抓取物体时，先拉动腱绳使得手指伸直，然后放松腱绳，依靠簧件自身弹性使手指弯曲包络抓取物体。由于每个关节都具有簧件，手指在抓取物体的过程中可以配合物体形状按照相应角度弯曲，具有良好的自适应性。

该装置不足之处在于：

1)该装置的簧件抓取力尽量大与伸直手指所用腱绳的拉力尽量小之间存在较大矛盾。为了保证抓取力较大，需要的簧件劲度系数较大，导致拉动腱绳伸直手指所需的拉力较大；若要腱绳伸直手指所需的拉力较小，采用较弱的簧件，则抓取力过小。

2)该装置难以提供更大范围的抓取力。该装置采用固定的簧件，提供的抓取力局限在固定的较小范围内；该装置在抓取物体过程中主要依靠簧件提供的抓取力，如果簧件比较弱，就无法利用与之相连的手臂的力量，在提取重物时会发生抓取失效，比如提取很沉重的行李箱时，一般采用臂部力量提取，但是手指要有足够的力量确保弯曲的构型。

3)过大劲度系数的簧件可能导致抓取物体时发生手指快速冲撞物体，从而导致挤跑物体的失稳现象。

4)该装置在振动环境下使用会有抓取失效的可能。

已有的一种自锁气动欠驱动机器人手指装置(发明专利CN103659825A)，该装置具有自适应抓取功能，采用棘轮棘爪实现抓取过程中的自锁，并采用电机拉动棘爪实现解锁。

该装置的不足之处在于：

1)该装置需要有推动力才能实现自适应弯曲。此推动力来自手指与物体的相对运动：由物体挤压手指上的滑块，利用气力传动来推动下一指段弯曲。

2)该装置可锁定的关节角度是不连续的。由于棘轮的轮齿有一定的齿距，锁定不连续；如果齿距设计得较大会降低锁定精度，如果齿距设计得较小，则会降低齿高，影响锁定效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，该装置用于抓取物体，可以自动适应物体的形状、尺寸；抓取物体后可以采取锁定关节方式或不锁定方式；抓取后锁定关节，可以提供较大的抓取力，防止手指回弹失稳,具有自锁效果；能够同步锁定多个关节；可锁定的关节角度是连续的；该装置结构简单，重量轻，控制容易。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，包括电机、减速器、第一传动机构、腱绳、拉绳件、N个指段、N-1个关节轴、N-1个簧件和N-1个关节轮；所述电机与第一个指段固接；所述电机的输出轴和减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴和第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端和拉绳件相连；所述拉绳件滑动或转动设置在第一指段中；所述腱绳的一端与拉绳件相连，腱绳的另一端与最后一个指段相连；所述腱绳绕过所有关节轮，腱绳穿过中间的所有指段；第i个关节轴套设在第i个指段中，第i+1个指段套接在第i个关节轴上，第i个关节轮套接在第i个关节轴上，第i个簧件的两端分别连接第i个指段和第i+1个指段；所有所述关节轴相互平行；其特征在于：该装置还包括第二传动机构、N-2个主动轮、N-2个从动轮、N-2个传动件、N-1个立体凸轮和N-1个从动件；所述减速器的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与第一关节轴相连，第j个主动轮套固在第j个关节轴上，第j个从动轮套固在第j+1个关节轴上，第j个传动件连接第j个主动轮与第j个从动轮；所述第j个传动件采用传动带、传动绳或链条；所述第j个主动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j 个从动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j个传动件、第j个主动轮和第j个从动轮三者之间能够配合形成传动关系；所述第i个立体凸轮套固在第i个关节轴上；所述第i个立体凸轮中设置有第i个滑槽；所述第 i个从动件的一端滑动镶嵌在第i个滑槽中，第i个从动件整体滑动镶嵌在第i个指段中且第i个从动件不能相对于第i个指段旋转；所述第i个从动件与第i+1个指段相接触或离开一段距离；所述第i个滑槽围绕在第i个立体凸轮的外边缘；所述第i个滑槽在第i个立体凸轮上的展开图上具有升角且升角小于40度；其中，N为大于1的自然数，i为1、2……N-1，j为1、2……N-2。

本发明所述凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，其特征在于：所述从动件的整体或局部采用弹性材料。

本发明所述凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，其特征在于：所述从动件的局部表面为粗糙表面。

本装置利用电机、腱绳、簧件、轮式传动机构和立体凸轮机构等综合实现自适应抓取和连续同步锁定多个关节的功能。该装置用于抓取物体，利用簧件可以自动适应物体的形状、尺寸，适应能力强；抓取物体后可以采取锁定关节方式，对不同重量的物体具有更大的抓取力；抓取过程快速稳定，抓取后锁定关节，一方面防止手指回弹失稳，使得抓取物体时不会出现冲撞物体、挤跑物体；另一方面，可以提供较大的抓取力，锁定后的手指装置可近似看作一个刚体，其承载力方面能够更好地匹配与之相连的手臂装置，实施对较重物体的抓取；可锁定的关节角度是连续的，能同步锁定多个关节；该装置结构简单，重量轻，控制容易，设计、制造成本低。

附图说明

图1是本发明提供的凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置的一种实施例的正面剖视图。

图2是图1所示实施例的A-A剖视图。

图3是图1所示实施例的正面外观图。

图4是图1所示实施例的左侧面外观图。

图5至图7是图1所示实施例的腱绳拉动示意图。

图8是图1所示实施例的立体爆炸视图。

图9是图1所示实施例的立体外观图。

图10是图1所示实施例第二簧件剖视图。

图11是第二关节各部件的立体示意图。

图12至图13是第一关节处未锁定和锁定状态剖视图。

图14是第二立体凸轮和第二从动件的配合关系示意图，

图15是立体凸轮上滑槽的形状展开图，

图16至图18是所示实施例自适应抓取物体的示意图。

图19至图21是所示实施例同步锁定自适应抓取重物的示意图。

在图1至图21中：

11-第一指段，12-第二指段，13-第三指段，21-驱动器(电机)，

22-减速器，23-主动锥齿轮，24-从动锥齿轮，25-过渡传动轴，

26-第一过渡轮，27-第二过渡轮，28-过渡传动件，31-腱绳，

32-拉绳件，41-第一簧件，42-第二簧件，51-第一主动轮，

52-第一从动轮，53-第一传动件，61-第一关节轴，62-第二关节轴，

711-第一立体凸轮，712-第一从动件，713-第一滑槽，721-第二立体凸轮，

722-第二从动件，723-第二滑槽，81–物体，811-行李箱，

812-手柄，82-支承面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明的具体结构、工作原理及工作过程。

本发明设计的凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，包括电机、减速器、第一传动机构、腱绳、拉绳件、N个指段、N-1个关节轴、N-1个簧件和N-1个关节轮；所述电机与第一个指段固接；所述电机的输出轴和减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴和第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端和拉绳件相连；所述拉绳件滑动或转动设置在第一指段中；所述腱绳的一端与拉绳件相连，腱绳的另一端与最后一个指段相连；所述腱绳绕过所有关节轮，腱绳穿过中间的所有指段；第i个关节轴套设在第i个指段中，第i+1个指段套接在第i个关节轴上，第i个关节轮套接在第i个关节轴上，第i个簧件的两端分别连接第i个指段和第i+1个指段；所有所述关节轴相互平行；其特征在于：该装置还包括第二传动机构、N-2个主动轮、N-2个从动轮、N-2个传动件、N-1个立体凸轮和N-1个从动件；所述减速器的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与第一关节轴相连，第j个主动轮套固在第j个关节轴上，第j个从动轮套固在第j+1个关节轴上，第j个传动件连接第j个主动轮与第j个从动轮；所述第j个传动件采用传动带、传动绳或链条；所述第j个主动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j 个从动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j个传动件、第j个主动轮和第j个从动轮三者之间能够配合形成传动关系；所述第i个立体凸轮套固在第i个关节轴上；所述第i个立体凸轮中设置有第i个滑槽；所述第 i个从动件的一端滑动镶嵌在第i个滑槽中，第i个从动件整体滑动镶嵌在第i个指段中且第i个从动件不能相对于第i个指段旋转；所述第i个从动件与第i+1个指段相接触或离开一段距离；所述第i个滑槽围绕在第i个立体凸轮的外边缘；所述第i个滑槽在第i个立体凸轮上的展开图上具有升角且升角小于40度；其中，N为大于1的自然数，i为1、2……N-1，j为1、2……N-2。

取N＝3，下面给出实施例进行详细说明。

本发明设计的凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置的一种实施例，如图1、图2、图3、图4、图 8和图9所示，包括第一指段11、第二指段12、第三指段13、电机21、减速器22、第一传动机构、腱绳 31、拉绳件32、第一关节轴61、第二关节轴62、第一簧件41、第一簧件42和2个关节轮(本实施例中采用关节轴作为关节轮)；所述电机21与第一指段11固接；所述电机21的输出轴和减速器22的输入轴相连，所述减速器22的输出轴和第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端和拉绳件32相连；所述拉绳件32转动设置在第一指段11中；所述腱绳31的一端与拉绳件32相连，腱绳31的另一端与第三指段13相连；所述腱绳绕过所有关节轮(本实施例中采用关节轴作为关节轮)，腱绳31穿过中间的所有指段；所述第一关节轴61套设在第一指段11中，所述第二关节轴62套设在第二指段12中；所述第二指段12套接在第一关节轴61上，所述第三指段13套接在第二关节轴62上；所述第一簧件41的两端分别连接第一指段11和第二指段12，所述第二簧件42的两端分别连接第二指段12和第三指段13；所有所述关节轴相互平行；该装置还包括第二传动机构、第一主动轮51、第一从动轮52、第一传动件53、第一立体凸轮711、第二立体凸轮721、第一从动件712和第二从动件722；所述减速器22的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与第一关节轴61相连，所述第一主动轮51套固在第一关节轴61上，所述第一从动轮52套固在第二关节轴62上，所述第一传动件53连接第一主动轮51 与第一从动轮52；所述第一传动件53采用传动带；所述第一主动轮51和第一从动轮52采用带轮，所述第一传动件53、第一主动轮51和第一从动轮52三者之间能够配合形成传动关系；所述第一立体凸轮711 与套固在第一关节轴61上，所述第二立体凸轮721套固在第二关节轴62上；所述第一立体凸轮711中设置有第一滑槽713，所述第二立体凸轮721中设置有第二滑槽723；所述第一从动件712的一端滑动镶嵌在第一滑槽713中，第一从动件712整体滑动镶嵌在第一指段11中，所述第二从动件722的一端滑动镶嵌在第二滑槽723中，第二从动件722整体滑动镶嵌在第二指段12中；所述第一从动件712与第二指段 12相接触或离开一段距离，所述第二从动件722与第三指段13相接触或离开一定距离。

本实施例中，所述第一传动机构包括主动锥齿轮23、从动锥齿轮24、过渡传动轴25；所述主动锥齿轮23套固在所述减速器22的输出轴上，所述主动锥齿轮23与减速器22的输出轴的中心线重合；所述过渡传动轴25套设在第一指段11中；所述从动锥齿轮24套固在过渡传动轴25上；所述从动锥齿轮24与主动锥齿轮23之间形成啮合传动关系；所述拉绳件32固接在过渡传动轴25上。

本实施例中，所述第二传动机构包括主动锥齿轮23、从动锥齿轮24、过渡传动轴25、第一过渡轮26、第二过渡轮27、过渡传动件28；所述主动锥齿轮23套固在所述减速器22的输出轴上，所述主动锥齿轮 23与减速器22的输出轴的中心线重合；所述过渡传动轴25套设在第一指段中；所述从动锥齿轮24套固在过渡传动轴25上；所述从动锥齿轮24与主动锥齿轮23之间形成啮合传动关系；所述第一过渡轮26套固在过渡传动轴25上，所述第二过渡轮27套固在第一关节轴62上，所述过渡传动件28连接第一过渡轮 26与第二过渡轮27；所述过渡传动件28采用传动带；所述第一过渡轮26和第二过渡轮27采用带轮，所述过渡传动件28、第一过渡轮26和第二过渡轮27三者之间能够配合形成传动关系；

本实施例中，所述第一从动件712的一端滑动镶嵌在第一滑槽713中，即：所述第一从动件712的一端只能沿第一滑槽713滑动。同理，所述第二从动件722的一端滑动镶嵌在第二滑槽723中，即：所述第二从动件722的一端只能沿第二滑槽723滑动。

本实施例中，所述第一从动件712的整体滑动镶嵌在第一指段11中，即：所述第一从动件712不能绕第一关节轴61的中心线转动。滑动方向被限制为：第一从动件712只能沿第一关节轴61的中心线方向滑动。同理，所述第二从动件722整体滑动镶嵌在第二指段12中，即：所述第二从动件722不能绕第二关节轴62的中心线转动。另外，滑动方向被限制为：第二从动件722只能沿第二关节轴62的中心线方向滑动。

本发明所述凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，其特征在于：所述从动件部分或全部采用弹性材料。本实施例中，所述各从动件采用弹性材料。

本实施例中，所述从动件局部表面为粗糙表面。

本实施例中，所述第一簧件41和第二簧件42均为扭簧，所述拉绳件32为绕线筒。

本实施例的工作原理如图5至图21 所示，叙述如下：

图5至图7表达了该手指装置抓取物体的过程原理示意图。首先电机21开动，经减速器22、第一传动机构带动拉绳件32向下滑动，使得腱绳31被拉紧，手指由弯曲状态被拉伸至伸直状态，准备抓取物体；接着电机21反向转动，使得拉绳件随之反向滑动，此时腱绳31被放松，第一簧件41和第二簧件42的弹性力使得手指逐渐弯曲；当腱绳31被完全放松后，在没有抓取物体的情况下手指完全弯曲成握紧状态，此时电机21接着转动，通过第二传动机构带动第一立体凸轮712和第二立体凸轮722转动，由于第一从动件712的一端滑动镶嵌在第一滑槽713中且第一从动件712的另一端滑动镶嵌在第一指段11中，第一立体凸轮711将通过第一滑槽713推动第一从动件712沿第一关节轴61的中心线方向滑动，直至第一从动件712与第二指段12相互接触挤压产生很强的摩擦力，以此来锁定相应的关节，第二关节处的情况与此类似，使得整个手指的相邻指段相对固定，可以维持现有形状不变化；当电机21再次正向转动时，电机21通过第二传动机构带动立体凸轮反向转动，使得从动件向远离相应指段的方向滑动，相应的从动件和指段不再接触，以此便完成了解除锁定的过程。

图10表达了第二簧件42的具体所在位置的剖面示意图，在本实施例中，簧件为扭簧，第二簧件42 套设在第二关节轴62上，径向伸出的两部分一部分与第三指段13相连，另一部分与第二指段12相连。簧件42倾向于使得手指呈弯曲握拳状态，当腱绳31被完全拉紧后扭簧伸出的两部分共线，此时手指呈伸直形态。图7所示的是手指弯曲时第二簧件42所呈现的状态。第一簧件41和图7中第二簧件42的情况类似。

图11是第二关节各部件的相对位置立体示意图，第二关节轴62套设在第二指段12上，第三指段套接在第二关节轴62上；第二立体凸轮721套固在第二关节轴62上，第二滑槽723设置在第二立体凸轮721 中；第二从动件722的一端滑动镶嵌在第二滑槽723中，第二从动件722整体滑动镶嵌第二指段12中；第一从动轮52固接在第二关节轴62上；第二从动件722与第三指段13接触或离开一定距离。

图12和图13分别表达了手指在未锁定和锁定两种状态下的第一关节处的剖视图。电机21通过第二传动机构带动第二立体凸轮721反向转动，第二滑槽723设置在第二立体凸轮721中；由于第二从动件722 的一端滑动镶嵌第二滑槽723中且第二从动件722整体滑动镶嵌在第二指段12中，第二立体凸轮721的转动会通过第二滑槽723带动第二从动件722沿第二关节轴62的中心线向第三指段13滑动，直至两者相互接触挤压。在由于在本实施例中，两者表面采用弹性材料，故两者会产生很强的静摩擦力，使得第二指段12和第三指段13很难接着互相转动，这样就形成了锁定关节的效果。

图14是第二立体凸轮721和第二从动件722之间的相对位置关系示意图。第二滑槽723设置在第二立体凸轮721中，第二从动件722的一端滑动镶嵌在第二滑槽723中。

图15是立体凸轮中所设置的滑槽的展开图。滑槽分为前进、锁定、后退和工作等首尾相接的4段。其中锁定段与工作段平行于立体凸轮的边缘线，前进段与后退段与立体凸轮的边缘成一小于30°的锐角。锁定关节时，从动件的一端经过前进段停止在水平的锁定段，解除锁定时，从动件的一端经过锁定段和后退段停止在水平的工作段。

本实施例的工作过程如图17至图21 所示，表达了本实施例的抓取不同形状、尺寸和重量的情况，具体叙述如下：

第一种情况如图17、图18、图19所示，为较轻物体抓取过程。首先，驱动器动作，通过第一传动机构，带动拉绳件运动，拉动腱绳31使手指伸直；接着移动手指使其靠近物体，如图18所示；驱动器反向动作，通过第一传动机构，带动拉绳件反向运动，放松腱绳31，手指在各簧件的作用下逐渐弯曲，第一指段11和第二指段12分别接触到物体以后，达到了自适应抓取的效果。如果物体的质量较小，此时不需使用锁定功能也能实施稳定可靠的抓取任务。该装置先自适应包络(包裹)抓取物体，然后，在其他手指的配合下，可以将物体较好的拿取。

第二种情况如图19、图20、图21所示，为抓取在支承面82上的重量较大物体(例如拿行李箱811 的手柄812)的过程。前面的自适应抓取手柄812的过程与第一种情况相同，不赘述；由于行李箱811较重，单纯靠簧件提供的抓取力不足以稳定可靠拿取行李箱，此时需要使用锁定功能，因此，接下来，驱动器(电机21)在反向动作继续放松腱绳31的同时，可以达到锁定各关节的目的，方法是：当腱绳31完全放松时，驱动器(电机21)通过第二传动机构带动第一立体凸轮711和第二立体凸轮721反向转动，第一立体凸轮711通过第一滑槽713推动第一从动件712向第二指段12方向滑动，第二立体凸轮721通过第二滑槽723推动第二从动件722向第三指段13方向滑动，第二关节处的情况与此类似，直至从动件与指段相互接触发生弹性变形，从动件上有弹性材料可以帮助产生弹性变形的形变力量，此力量成为产生各从动件与相应指段之间摩擦力的因素，由于摩擦力的存在，两个关节被锁定，保证了更加大的抓持力的提供。无论手指弯曲到什么角度，上述过程都可以同步实现多个关节的同步锁定。

本实施例中，以第一关节为例，第一从动件712滑动镶嵌在第一指段11中，因此第一从动件712不能相对于第一指段11发生转动；锁定关节时，第一从动件712与第二指段12接触挤压后产生很大的静摩擦力，第二指段12不能相对于第一从动件712发生转动，因此第二指段12无法相对于第一指段11发生转动。

通过自适应抓取和多关节同步锁定两个过程，使得手指可以抓取较重物体，且抓取过程快速、稳定。

本装置利用驱动器、腱绳、簧件、轮式传动机构和立体凸轮机构等综合实现自适应抓取和连续同步锁定多个关节的功能。该装置用于抓取物体，利用簧件可以自动适应物体的形状、尺寸，适应能力强；抓取物体后可以采取锁定关节方式，对不同重量的物体具有更大的抓取力；抓取过程快速稳定，抓取后锁定关节，一方面防止手指回弹失稳，使得抓取物体时不会出现冲撞物体、挤跑物体；另一方面，可以提供较大的抓取力，锁定后的手指装置可近似看作一个刚体，其承载力方面能够更好地匹配与之相连的手臂装置，实施对较重物体的抓取；可锁定的关节角度是连续的，能同步锁定多个关节；该装置结构简单，重量轻，控制容易，设计、制造成本低。

Claims (3)

1.一种凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，包括电机、减速器、第一传动机构、腱绳、拉绳件、N个指段、N-1个关节轴、N-1个簧件和N-1个关节轮；所述电机与第一个指段固接；所述电机的输出轴和减速器的输入轴相连，所述减速器的输出轴和第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端和拉绳件相连；所述拉绳件滑动或转动设置在第一指段中；所述腱绳的一端与拉绳件相连，腱绳的另一端与最后一个指段相连；所述腱绳绕过所有关节轮，腱绳穿过中间的所有指段；第i个关节轴套设在第i个指段中，第i+1个指段套接在第i个关节轴上，第i个关节轮套接在第i个关节轴上，第i个簧件的两端分别连接第i个指段和第i+1个指段；所有所述关节轴相互平行；其特征在于：该装置还包括第二传动机构、N-2个主动轮、N-2个从动轮、N-2个传动件、N-1个立体凸轮和N-1个从动件；所述减速器的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与第一关节轴相连，第j个主动轮套固在第j个关节轴上，第j个从动轮套固在第j+1个关节轴上，第j个传动件连接第j个主动轮与第j个从动轮；所述第j个传动件采用传动带、传动绳或链条；所述第j个主动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j个从动轮采用带轮、绳轮或链轮，所述第j个传动件、第j个主动轮和第j个从动轮三者之间能够配合形成传动关系；第i个立体凸轮套固在第i个关节轴上；所述第i个立体凸轮中设置有第i个滑槽；所述第i个从动件的一端滑动镶嵌在第i个滑槽中，第i个从动件整体滑动镶嵌在第i个指段中且第i个从动件不能相对于第i个指段旋转；所述第i个从动件与第i+1个指段相接触或离开一段距离；所述第i个滑槽围绕在第i个立体凸轮的外边缘；所述第i个滑槽在第i个立体凸轮上的展开图上具有升角且升角小于40度；其中，N为大于1的自然数，i为1、2……N-1，j为1、2……N-2。

2.如权利要求1所述凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，其特征在于：所述从动件的整体或局部采用弹性材料。

3.如权利要求1所述凸轮同步锁定弹性自适应机器人手指装置，其特征在于：所述从动件的局部表面为粗糙表面。