CN106182065B - 刚柔混联单驱动三转手指 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种刚柔混联单驱动三转手指，其包括机座，丝杠电机，丝母，柔性指，滑块，上、下摆杆，右弹性板，三个轴，左长、短弹性板。电机与机座固连，丝杠与丝母螺旋联接；柔性指包括框架，指杆，弹簧，导杆；柔性指，上、下摆杆，机座相互通过三个轴转动串联联接；柔性指框架、滑块、丝母相互通过右弹性板串联柔性连接；左长、短弹性板上端都与滑块连接，下端分别与机座和下摆杆连接；滑块在上摆杆内滑动；电机丝杠正、反转时，丝母沿机座移动，通过滑块、右弹性板、左长、短弹性板驱动上、下摆杆和柔性指同时相互顺、逆时针转动。本发明的拟人三转动手指具有单驱动、转角大、柔性抓取力大、结构简单紧凑优点。

Description

刚柔混联单驱动三转手指
技术领域
本发明属于机器人领域，特别涉及一种机器人的手指。
背景技术
机器人的手部是指安装于机器人手臂末端，直接作用于工作对象的装置。工业机器人所要完成的各种操作，最终都必须通过手部来得以实现；同时手部的结构、重量、尺寸对于机器人整体的运动学和动力学性能，又有着直接的、显著的影响。手指设计是机器人手部设计中一个重要的环节，随着机器人技术的发展，出现了多种形式的机器人手指。手指一般常采用刚性的，抓取面按物体外形包络线形成凹陷或v形槽。多数的机械手部只有两个手指，有时也使用像三爪卡盘式的三指结构，另外还有利用连杆机构使手指形状随手指开闭动作发生一定变化的手部。在手指机构方面，公开号为CN102922532B的专利公开了连杆式协同驱动机器人手指装置。公开号为CN103358315B的专利公开了全转动关节连杆式欠驱动机器人手指机构。公开号为CN102935642B的专利公开了连杆键槽式耦合欠驱动双关节机器人手指装置。公开号为CN102717394B的专利公开了锥齿轮耦合式灵巧机器人手指装置。公开号为CN102717393B的专利公开了连杆耦合式灵巧机器人手指装置。上述手指装置主要是模拟人的5个手指运动特性构造成的，结构相对复杂，驱动数较多，驱动力较小，控制难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动数少、单驱动、拟人手指大转角三转动、柔性抓取力大、结构简单紧凑、易控制的刚柔混联单驱动三转手指。
本发明包括机座、丝杠电机、丝母、柔性指、滑块、上摆杆、下摆杆、右弹性板、上轴、中轴、下轴、左长弹性板、左短弹性板。
所述柔性指包括框架、指杆、弹簧和导杆，框架为矩形，框架的下框设有斜面，在该下框的一侧设有通孔，指杆置于框架内，该指杆为曲拐形，其上端为自由端，下端设有通孔，指杆下端通孔通过上轴与框架通孔转动副联接，指杆的曲柺的底面抵在框架下框的斜面上，导杆的一端与指杆中部垂直固连，该导杆的另一端穿过与指杆相对的框架边框，弹簧套在导杆上，弹簧的两端分别抵在指杆中部和框架边框的内壁上；
所述上、下摆杆和机座都是矩形柱，上、下摆杆的上、下端均设有相互平行的矩形开槽和垂直通孔，机座上端设有矩形开槽和垂直通孔；上述框架下端位于上摆杆矩形开槽内，上摆杆下端位于下摆杆上端矩形开槽内，机座位于下摆杆下端矩形开槽内；上述柔性指框架的通孔和上摆杆下端的通孔通过上轴将柔性指框架与上摆杆转动联接，上摆杆下端的垂直通孔和下摆杆上端的垂直通孔通过中轴将上、下摆杆转动联接，下摆杆下端的垂直通孔和机座的垂直通孔通过下轴将下摆杆与机座转动联接；所述滑块设有键槽，滑块的键槽与上摆杆中部矩形槽内的键滑动联接；所述丝母设有中心螺纹通孔、与螺纹通孔平行的键槽和垂直通孔，丝母键槽与机座上的键滑动联接；丝杠电机与机座固连，丝杠与丝母螺旋联接；右弹性板上端与柔性指框架右下端连接，右弹性板中部与滑块右侧连接，右弹性板下端与丝母右侧连接；所述左长弹性板和左短弹性板的上端均与滑块左侧连接，左长弹性板的下端与机座左侧连接，左短弹性板的下端与下摆杆左侧连接。
电机丝杠正、反转时，丝母沿机座移动，通过右弹性板、滑块、左长、短弹性板驱动上、下摆杆和柔性指同时相互顺、逆时针转动。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
在手指抓取时各弹性板都受拉力，柔性抓取力大、驱动数少、拟人手指大转角三转动、结构简单紧凑、易控制。
附图说明
图1本发明的剖视图。
图2是图1的右视图。
图中：1-机座、2-丝杠电机、3-丝母、4-下摆杆、5-右弹性板、6-滑块、7-上摆杆、8-框架、9-导杆、10-指杆、11-弹簧、12-上轴、13-左短弹性板、14-中轴、15-左长弹性板、16-下轴。
具体实施方式
在图1和图2所示的刚柔混联单驱动三转手指示意图中，柔性指包括框架8、指杆10、弹簧11和导杆9，框架为矩形，框架的下框设有斜面，在该下框的一侧设有通孔，指杆置于框架内，该指杆为曲拐形，其上端为自由端，下端设有通孔，指杆下端通孔通过上轴与框架通孔转动副联接，指杆的曲柺的底面抵在框架下框的斜面上，导杆的一端与指杆中部垂直固连，该导杆的另一端穿过与指杆相对的框架边框，弹簧套在导杆上，弹簧的两端分别抵在指杆中部和框架边框的内壁上；上摆杆7、下摆杆4和机座1都是矩形柱，上、下摆杆的上、下端均设有相互平行的矩形开槽和垂直通孔，机座上端设有矩形开槽和垂直通孔；上述框架下端位于上摆杆矩形开槽内，上摆杆下端位于下摆杆上端矩形开槽内，机座位于下摆杆下端矩形开槽内；上述柔性指框架的通孔和上摆杆下端的通孔通过上轴12将柔性指框架与上摆杆转动联接，上摆杆下端的垂直通孔和下摆杆上端的垂直通孔通过中轴14将上、下摆杆转动联接，下摆杆下端的垂直通孔和机座的垂直通孔通过下轴16将下摆杆与机座转动联接；滑块6设有键槽，滑块的键槽与上摆杆中部矩形槽内的键滑动联接；丝母3设有中心螺纹通孔、与螺纹通孔平行的键槽和垂直通孔，丝母键槽与机座上的键滑动联接；丝杠电机2与机座固连，丝杠与丝母螺旋联接；右弹性板5上端与柔性指框架右下端连接，右弹性板中部与滑块右侧连接，右弹性板下端与丝母右侧连接；左长弹性板15和左短弹性板13的上端均与滑块左侧连接，左长弹性板的下端与机座左侧连接，左短弹性板的下端与下摆杆左侧连接。
电机丝杠正、反转时，丝母沿机座移动，通过右弹性板、滑块、左长、短弹性板驱动上、下摆杆和柔性指同时相互顺、逆时针转动。

Claims (1)

1.一种刚柔混联单驱动三转手指，其包括机座、丝杠电机、丝母、柔性指、滑块、上摆杆、下摆杆、右弹性板、上轴、中轴、下轴、左长弹性板、左短弹性板，其特征在于：所述柔性指包括柔性指框架、指杆、弹簧和导杆，柔性指框架为矩形，柔性指框架的下框设有斜面，在该下框的一侧设有通孔，指杆置于柔性指框架内，该指杆为曲拐形，其上端为自由端，下端设有通孔，指杆下端通孔通过上轴与柔性指框架通孔转动副联接，指杆的曲柺形的底面抵在柔性指框架下框的斜面上，导杆的一端与指杆中部垂直固连，该导杆的另一端穿过与指杆相对的柔性指框架边框，弹簧套在导杆上，弹簧的两端分别抵在指杆中部和柔性指框架边框的内壁上；所述上、下摆杆和机座都是矩形柱，上、下摆杆的上、下端均设有相互平行的矩形开槽和垂直通孔，机座上端设有矩形开槽和垂直通孔；上述柔性指框架下端位于上摆杆矩形开槽内，上摆杆下端位于下摆杆上端矩形开槽内，机座位于下摆杆下端矩形开槽内；上述柔性指框架的通孔和上摆杆下端的通孔通过上轴将柔性指框架与上摆杆转动联接，上摆杆下端的垂直通孔和下摆杆上端的垂直通孔通过中轴将上、下摆杆转动联接，下摆杆下端的垂直通孔和机座的垂直通孔通过下轴将下摆杆与机座转动联接；所述滑块设有键槽，滑块的键槽与上摆杆中部矩形槽内的键滑动联接；所述丝母设有中心螺纹通孔、与螺纹通孔平行的键槽和垂直通孔，丝母键槽与机座上的键滑动联接；丝杠电机与机座固连，丝杠与丝母螺旋联接；右弹性板上端与柔性指框架右下端连接，右弹性板中部与滑块右侧连接，右弹性板下端与丝母右侧连接；所述左长弹性板和左短弹性板的上端均与滑块左侧连接，左长弹性板的下端与机座左侧连接，左短弹性板的下端与下摆杆左侧连接。
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