CN111941450A - 连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置 - Google Patents
连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置 Download PDFInfo
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Abstract
连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,属于机器人手技术领域,包括基座、三个指段、多个轴、两个电机、两个传动轮、四个连杆、三个簧件和限位块等。该装置实现了三关节手指的多种抓取模式:平夹、耦合、中关节自适应、远关节自适应、近关节主动变位、远关节主动变位以及它们的复合。该装置可以单独控制近关节转动、远关节转动,也可以实现远指段的平行夹持动作,还能够实现近关节与远关节的联动耦合功能,对不同形状尺寸的物体具有自动适应性,包络抓取物体接触点多,抓取更稳定,抓取控制简单,多个模式之间可以自如地实时切换,抓取适应范围广,制造和维护成本低,适用于面向多场景应用的机器人手。
Description
技术领域
本发明属于机器人手技术领域,特别涉及一种连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置的结构设计。
背景技术
在机器人研究领域,机器人手作为重要的机器人末端执行器,得到较多的研究。现有的机器人手有着较多自由度,可以与感知结合,完成各种抓取任务。人手关节众多,动作灵巧,抓取物体模式较多,使得模仿人手设计机器人手存在很大的困难。所有关节采用电机来驱动的全驱动手指在实时传感与控制方面存在很大的困难,成本高昂,难以推广应用。而仅采用少量电机的自适应欠驱动多指机器人手则利用巧妙的机构设计,实现了较少电机驱动较多关节自由度,不仅抓取动作拟人,而且抓取方式具有自适应性,能够适应不同形状、尺寸的物体,因此,抓取范围更大,同时出力较大,控制非常简单,制造和维护的成本低廉,受到极大的关注,成为近年来的研究热点。
欠驱动手指中包括耦合抓取手指、平行夹持手指以及自适应包络抓取手指等重要种类。其中,平行夹持(简称平夹)手指在运动时末端指段相对于基座始终保持原有的姿态——末端指段只进行平动,这种模式适合在工作台面上平行夹持物体;另一种具有多关节同时正向转动的耦合手指在运动时各指段按照一定的比例同时转动,动作模式比较灵巧,抓取速度较快,也适合在桌面上用末端指段捏持物体。无论是平夹手指或者耦合手指,在包络抓取物体时,不能适应不同形状、尺寸的物体,抓取不够稳定。
自适应包络抓取手指在运动时,近关节转动时,远关节不转动,等到近指段先接触物体被阻挡后,远指段再进一步自动转动,适应物体的不同形状、尺寸,达到了比较良好的包络抓取效果。未接触物体前,自适应手指在近指段弯曲时,其余指段相对于近指段不发生转动,手指在抓取中间过程显得僵硬,另外,该手指不具有较好的末端捏持功能。
由于平夹手指,耦合手指,自适应手指均表现出动作的局限性,因此复合抓取模式成为研究热点。
将第二电机增加到自适应欠驱动手指中,获得更多的灵巧性,开发出了变位欠驱动手指。该类手指将灵活调节中关节的位置功能增加到原有的自适应欠驱动手指中,形成了更灵巧的欠驱动手指种类。
将耦合联动与自适应抓取相结合产生了耦合自适应复合抓取模式。耦合自适应手指在抓取之初采用耦合模式——两关节同向正转,当近指段接触物体后还可以自动变为自适应抓取模式,增大了手指的适用范围。
将平夹与自适应抓取相结合产生了平夹自适应复合抓取模式。平夹自适应手指在抓取之初采用平行夹持模式——两关节一正一反转动,保持末端指段相对于基座不变,当近指段接触物体后还可以自动变为自适应抓取模式,也增大了手指的适用范围。
已有一种欠驱动机器人手指装置(美国发明专利US5762390),属于平夹自适应手指,具有三个关节,单个电机驱动,采用了多个连杆、弹簧和限位块综合实现了平行夹持和自适应抓取复合模式。在抓取时,近指段转动,一开始远指段会保持原有的姿态平动,近指段、中指段绕近关节轴转动,当近指段接触物体后,中关节再转动,中指段接触物体后远关节再转动,直到远指段也接触物体,达到自适应包络抓取物体的效果。其不足之处在于:该装置不具有耦合转动多个关节的功能,抓取速度慢,动作不拟人,动作模式有限;不能单独对近指段或远指段的姿态进行独立调节;连杆数量较多,机构比较复杂。
已有一种连杆复合自适应机器人手指装置(中国发明专利CN109129530A),包括基座、两个指段、两个关节轴、两个电机、多个连杆、多个轴、拨轮、拨块和三个簧件。该装置可以实现平夹自适应、耦合自适应两种复合抓取模式。其不足之处在于:平夹与耦合需要进行人为手动切换,切换需要一定的时间,切换装置比较复杂;该装置无法单独调节近指段或远指段的姿态。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处,提出一种连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置。该装置具有多种抓取模式:平夹、耦合、中关节自适应、远关节自适应、近关节主动变位、远关节主动变位。该装置可以单独控制近关节转动、远关节转动,可以实现远指段的平行夹持动作,能够实现近关节与远关节的联动耦合功能,对不同形状尺寸的物体具有自动适应性。
本发明的技术方案如下:
本发明设计的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,包括基座、近指段、中指段、远指段、近关节轴、中关节轴和远关节轴;所述近关节轴套设在基座中,所述近指段套接在近关节轴上;所述中关节轴套设在近指段中,所述中指段套接在中关节轴上,所述远关节轴套设在中指段中;所述远指段套接在远关节轴上;所述近关节轴、中关节轴、远关节轴的中心线相互平行;其特征在于:该连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置还包括第一轴、第二轴、第三轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一电机、第一传动机构、第二电机、第二传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第一拨块、第二拨块、第一簧件、第二簧件、第三簧件、第一限位块和第二限位块;所述近关节轴、第一轴、第二轴和第三轴的中心线相互平行;所述第一连杆套接在近关节轴上,所述第一轴套设在第一连杆中,所述第三连杆套接在第一轴上,所述第二连杆套接在近关节轴上,所述第二轴套设在第二连杆中,所述第四连杆套接在第二轴上,所述第三轴套设在第三连杆中;所述第四连杆套接在第三轴上;所述远指段套接在第三轴上;所述第一电机与基座固接;所述第一电机的输出端与第一传动机构的输入端相连;所述第一传动轮与第一传动机构的输出端相连;所述第一传动轮套接在近关节轴上,所述第一拨块与第一传动轮固接;所述第二电机与基座固接;所述第二电机的输出端与第二传动机构的输入端相连;所述第二传动轮与第二传动机构的输出端相连;所述第一传动轮套接在近关节轴上,所述第二拨块与第二传动轮固接;所述第一簧件的两端分别连接第一拨块和第一连杆;所述第二簧件的两端分别连接第二拨块和第二连杆;所述第三簧件的两端分别连接近指段和中指段;所述第一限位块与基座固接,所述第二限位块与近指段固接;在初始位置时,所述第一拨块与第一连杆接触,所述第二拨块与第二连杆接触;在初始位置时,所述第二连杆与第一限位块接触,所述中指段与第二限位块接触;设近关节轴、中关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴的中心点为A、B、C、D、E、F;线段AE的长度等于线段CF的长度;线段AD的长度大于线段CF的长度;在初始位置时,线段AC的长度等于线段EF的长度;所述第一拨块位于四边形ACFD之外,所述第二拨块位于四边形ACFE之外。
本发明所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第一传动机构包括第一减速器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一传动轮和第一过渡轴;所述第一过渡轴套设在基座中;所述第一电机的输出轴与第一减速器的输入轴相连;所述第一蜗杆套固在第一减速器的输出轴上;所述第一蜗轮套固在第一过渡轴上;所述第一蜗杆与第一蜗轮啮合;所述第一齿轮套固在第一过渡轴上,所述第一传动轮为齿轮,所述第一齿轮和第一传动轮啮合。
本发明所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第二传动机构包括第二减速器、第二蜗杆、第二蜗轮、第二齿轮、第二传动轮和第二过渡轴;所述第二过渡轴套设在基座中;所述第二电机的输出轴与第二减速器的输入轴相连;所述第二蜗杆套固在第二减速器的输出轴上;所述第二蜗轮套固在第二过渡轴上,所述第二蜗杆与第二蜗轮啮合;所述第二齿轮套固在第二过渡轴上,所述第二传动轮为齿轮,所述第二齿轮和第二传动轮啮合。
本发明所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第一簧件采用拉簧、压簧或扭簧;所述第二簧件采用拉簧、压簧或扭簧;所述第三簧件采用拉簧、压簧或扭簧。
本发明所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:线段AB、线段BC和线段AC构成三角形。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和突出性效果:
本发明装置采用双电机、多连杆、双拨块、簧件以及限位块等综合实现了三关节手指的多种抓取模式:平夹、耦合、中关节自适应、远关节自适应、近关节主动变位、远关节主动变位以及它们的复合。该装置可以单独控制近关节转动、远关节转动,也可以实现远指段的平行夹持动作,还能够实现近关节与远关节的联动耦合功能,对不同形状尺寸的物体具有自动适应性,包络抓取物体接触点多,抓取更稳定,抓取控制简单,多个模式之间可以自如地实时切换,抓取适应范围广,制造和维护成本低,适用于面向多场景应用的机器人手。
附图说明
图1是本发明设计的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置的一种实施例的立体外观图。
图2是图1所示实施例的正视图。
图3是图1所示实施例的内部立体视图(未画出部分零件)。
图4是图2的A-A剖视图。
图5是图2的B-B剖视图。
图6是图1所示实施例的部分零件内部立体视图。
图7是图1所示实施例的部分零件内部视图。
图8是图1所示实施例的部分零件内部立体视图。
图9是图1所示实施例的部分零件内部视图。
图10是图1所示实施例的机构原理简图,图中A、B、C三点构成三角形。
图11是本发明设计的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置的第二种实施例的机构原理简图,图中A、B、C三点共线。
图12是图1所示实施例实施平行夹持抓取模式原理示意图。
图13是图1所示实施例平行夹持动作过程。
图14是图1所示实施例先做平行夹持动作再进行中关节自适应,最后进行远关节自适应的动作过程原理示意图。
图15、图16、图17和图18是图1所示实施例先做平行夹持动作再进行中关节自适应,最后进行远关节自适应的动作过程。
图19是图1所示实施例的耦合抓取模式原理示意图。
图20是图1所示实施例耦合动作过程。
图21是图1所示实施例实施耦合、中关节自适应和远关节自适应的复合抓取动作原理示意图。
图22是图1所示实施例的近关节主动变位抓取模式原理图。
图23是图1所示实施例的远关节主动变位抓取模式原理图。
在图1至图23中:
10-第一基座, 11-第一电机, 12-第一减速器, 13-第一蜗杆,
14-第一蜗轮, 15-第一齿轮, 16-第一传动轮, 17-第一过渡轴,
21-第二电机, 22-第二减速器, 23-第二蜗杆, 24-第二蜗轮,
25-第二齿轮, 26-第二传动轮, 27-第二过渡轴, 31-近指段,
32-中指段, 33-远指段, 41-近关节轴, 42-中关节轴,
43-远关节轴, 44-第一轴, 45-第二轴, 46-第三轴,
51-第一连杆, 52-第二连杆, 53-第三连杆, 54-第四连杆,
61-第一拨块, 62-第二拨块, 71-第一簧件, 72-第二簧件,
73-第三簧件, 81-第一限位块, 82-第二限位块, 9-物体。
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。
本发明设计的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置的一种实施例,如图1至图10所示,包括基座10、近指段31、中指段32、远指段33、近关节轴41、中关节轴42和远关节轴43;所述近关节轴41套设在基座10中,所述近指段31套接在近关节轴41上;所述中关节轴42套设在近指段31中,所述中指段32套接在中关节轴42上,所述远关节轴43套设在中指段32中;所述远指段33套接在远关节轴43上;所述近关节轴41、中关节轴42、远关节轴43的中心线相互平行;该连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置还包括第一轴44、第二轴45、第三轴46、第一连杆51、第二连杆52、第三连杆53、第四连杆54、第一电机11、第一传动机构、第二电机21、第二传动机构、第一传动轮16、第二传动轮26、第一拨块61、第二拨块62、第一簧件71、第二簧件72、第三簧件73、第一限位块81和第二限位块82;所述近关节轴41、第一轴44、第二轴45和第三轴46的中心线相互平行;所述第一连杆51套接在近关节轴41上,所述第一轴44套设在第一连杆51中,所述第三连杆53套接在第一轴44上,所述第二连杆52套接在近关节轴41上,所述第二轴45套设在第二连杆52中,所述第四连杆54套接在第二轴45上,所述第三轴46套设在第三连杆53中;所述第四连杆54套接在第三轴46上;所述远指段33套接在第三轴46上;所述第一电机11与基座10固接;所述第一电机11的输出端与第一传动机构的输入端相连;所述第一传动轮16与第一传动机构的输出端相连;所述第一传动轮16套接在近关节轴41上,所述第一拨块61与第一传动轮16固接;所述第二电机21与基座10固接;所述第二电机21的输出端与第二传动机构的输入端相连;所述第二传动轮26与第二传动机构的输出端相连;所述第一传动轮16套接在近关节轴41上,所述第二拨块62与第二传动轮26固接;所述第一簧件71的两端分别连接第一拨块61和第一连杆51;所述第二簧件72的两端分别连接第二拨块62和第二连杆52;所述第三簧件73的两端分别连接近指段31和中指段32;所述第一限位块81与基座10固接,所述第二限位块82与近指段31固接;在初始位置时,所述第一拨块61与第一连杆51接触,所述第二拨块62与第二连杆52接触;在初始位置时,所述第二连杆52与第一限位块81接触,所述中指段32与第二限位块82接触;设近关节轴41、中关节轴42、远关节轴43、第一轴44、第二轴45、第三轴46的中心点为A、B、C、D、E、F;线段AE的长度等于线段CF的长度;线段AD的长度大于线段CF的长度;在初始位置时,线段AC的长度等于线段EF的长度;所述第一拨块61位于四边形ACFD之外,所述第二拨块62位于四边形ACFE之外。
在本实施例中,所述第一传动机构包括第一减速器12、第一蜗杆13、第一蜗轮14、第一齿轮15、第一传动轮16和第一过渡轴17;所述第一过渡轴17套设在基座10中;所述第一电机11的输出轴与第一减速器12的输入轴相连;所述第一蜗杆13套固在第一减速器12的输出轴上;所述第一蜗轮14套固在第一过渡轴17上;所述第一蜗杆13与第一蜗轮14啮合;所述第一齿轮15套固在第一过渡轴17上,所述第一传动轮16为齿轮,所述第一齿轮15和第一传动轮16啮合,如图6、图7所示。
在本实施例中,所述第二传动机构包括第二减速器22、第二蜗杆23、第二蜗轮24、第二齿轮25、第二传动轮26和第二过渡轴27;所述第二过渡轴27套设在基座10中;所述第二电机21的输出轴与第二减速器22的输入轴相连;所述第二蜗杆23套固在第二减速器22的输出轴上;所述第二蜗轮24套固在第二过渡轴27上,所述第二蜗杆23与第二蜗轮24啮合;所述第二齿轮25套固在第二过渡轴27上,所述第二传动轮26为齿轮,所述第二齿轮25和第二传动轮26啮合,如图8、图9所示。
本发明所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第一簧件71采用拉簧、压簧或扭簧;所述第二簧件72采用拉簧、压簧或扭簧;所述第三簧件73采用拉簧、压簧或扭簧。在本实施例中,所述第一簧件71采用拉簧,如图4所示;所述第二簧件72采用拉簧,如图5所示;所述第三簧件73采用拉簧,如图4所示。
在本实施例中,线段AB、线段BC和线段AC构成三角形。点B在四边形ACFD之外,线段AB与线段BC之间的夹角大于90°且小于180°,如图10所示。
在本发明的第二种实施例中,点A、B、C共线,如图11所示。
本实施例的工作原理,结合附图,叙述如下:
本实施例的初始状态如图1、图2、图3、图4、图5所示。
在本实施例初始状态时,在第一簧件71、第二簧件72、第三簧件73的作用下,所述第一连杆51与第一拨块61接触,所述第二连杆52与第一限位块81接触,所述中指段32与第二限位块82相接触。
抓取时,有六种抓取模式:平夹抓取模式、耦合抓取模式、近关节主动变位抓取模式、远关节主动变位抓取模式、中关节自适应抓取模式和远关节自适应抓取模式。
六种抓取模式介绍如下。
(1)平夹抓取模式
第一电机11正转,第二电机21停转,可以实现平夹抓取模式,具体过程为:
第一电机11正转,通过第一减速器12带动第一蜗杆13,第一蜗轮14转动,第一过渡轴17转动,带动第一齿轮15转动,使得第一传动轮16正转(图10中顺时针方向),第一拨块61正转,推动第一连杆51绕着近关节轴41转动,通过第三连杆53进而推动远指段33;因为第二电机21未开动,第二传动轮26和第二拨块62未动,此时第二连杆52因为第二簧件72紧靠在第二拨块62上,第二连杆52仍然与第一限位块81接触,第二连杆52保持相对与基座10不变的初始姿态,在近指段31、中指段32未接触物体9前,四边形ACFE保持平行四边形,因此线段FC保持与线段AE平行,即远指段33仍然保持相对基座10不变的初始姿态进行平动,从而实现了平行夹持动作过程,如图13所示。
若远指段33先于近指段31、中指段32接触物体9,抓取结束,实现对于物体9的平行夹持功能。
本实施例的平行夹持抓取模式原理图如图12、图13所示。
(2)耦合抓取模式
第一电机11和第二电机21均正转,且第二电机21转速比第一电机11转速快(比如快一倍),可以实现耦合抓取模式,具体过程为:
第一电机11正转,通过第一传动机构使得第一传动轮16转动,第一拨块61转动,推动第一连杆51转动。同时,第二电机21正转,通过第二传动机构使得第二传动轮26转动,第二拨块62转动,推动第二连杆52。由于第二电机21转得快一倍,因此第二连杆52转得快,使得远指段33转得快(相对于基座10),因此远指段33相对于中指段32会转动一个角度,此时近指段31也相对于基座转动了一个角度,实现了远指段33与近指段31联动——即耦合效果。
当远指段33先于近指段31、中指段32接触物体9时,抓取结束,实现对于物体9的末端捏持抓取。
当近指段31先接触物体,则进入中关节自适应抓取模式。后文介绍。
本实施例的耦合抓取模式原理图如图19、图20所示。
(3)近关节主动变位抓取模式
第一电机11和第二电机21均正转,且第二电机21转速与第一电机11转速相等,可以实现近关节主动变位抓取模式,具体过程为:
第一电机11和第二电机21均正转,因此近指段31、中指段32和远指段33仿佛一个整体绕着近关节轴41的中心相对于基座转动了一个角度,达到近关节主动变位的效果。
在上述过程中,如果远指段33接触物体,抓取结束。
在上述过程中,如果近指段31接触物体,则进入中关节42自适应抓取模式。后文介绍。
本实施例的近关节主动变位抓取模式原理图如图22所示。
(4)远关节主动变位抓取模式
第一电机11停转,第二电机21正转,可以实现远关节主动变位抓取模式,具体过程为:
第二电机21正转,通过第二传动机构使得第二传动轮26转动,第二拨块62转动,推动第二连杆52转动。近指段31、中指段32会绕着近关节轴41的中心转动。
如果近指段31、中指段32未接触物体9,四边形ACFE为平行四边形,因此线段FC平行于线段AE,第二电机21带动第二拨块62使得第二连杆52转动,在平行四边形的拉动作用下,远指段33转动,通过第二轴45拉动第三连杆53和第一连杆51,使得第三连杆53与第一连杆51间的张角增大,第一连杆51和第一拨块61分开,第一簧件71被拉伸。
如果近指段31和中指段32接触物体,则进入中关节自适应抓取模式。
本实施例的远关节主动变位抓取模式原理图如图23所示。
(5)中关节自适应抓取模式
第一电机11正转,第二电机21正转停转,当物体9接触近指段31或中指段32时,中指段32绕中关节轴42的中心被动转动,可以实现中关节自适应抓取模式,具体过程为:
当近指段31先于中指段32和远指段33接触物体9时,近指段31被物体阻挡而无法继续转动,第一电机11继续正转,第一传动机构带动第一拨块61继续转动,使得第一连杆51继续转动,中指段32被动转动,第三簧件73拉伸,直至中指段32接触物体9(或者远指段33接触物体),此时实现了中指段自适应抓取模式。
此过程如图15、图16、图17所示。
本实施例实施平行夹持和中关节自适应复合抓取动作原理示意图如图14(b)、图14(c)所示。
本实施例实施耦合和中关节自适应复合抓取动作原理示意图如图21所示。
(6)远关节自适应抓取模式
第一电机11正转,第二电机21停转,当物体9接触近指段31或中指段32,中指段32无法绕中关节轴42的中心转动之后,可以实现远关节自适应抓取模式,具体过程为:
中指段32先接触物体9,中指段32被物体9阻挡而无法继续转动,同时近指段也因为第二限位块82的阻挡作用无法转动,第一电机11继续正转,通过第一传动机构使得第一连杆51转动,通过第三连杆53使得远指段33绕远关节轴43转动,同时线段AC的长度在此过程中被保持,四边形ACFE保持平行四边形特点,第一连杆51转动,通过平行四边形ACFE约束第二连杆52跟随转动,此时第二连杆52离开第二拨块62(第二连杆52也离开了第一限位块81),第二簧件72拉伸,直到远指段33也接触物体9,实现了中指段32和远指段33均接触物体的包络抓取,该抓取模式适应不同形状、尺寸的物体,具有自适应抓取特性,上述过程为远关节自适应抓取动作。
本实施例先做平行夹持动作再进行中关节自适应,最后进行远关节自适应的动作过程如图15、图16、图17和图18所示。
本实施例释放物体9的过程与前述抓取过程完全相反,不再赘述。
本发明装置采用双电机、多连杆、双拨块、簧件以及限位块等综合实现了三关节手指的多种抓取模式:平夹、耦合、中关节自适应、远关节自适应、近关节主动变位、远关节主动变位以及它们的复合。该装置可以单独控制近关节转动、远关节转动,也可以实现远指段的平行夹持动作,还能够实现近关节与远关节的联动耦合功能,对不同形状尺寸的物体具有自动适应性,包络抓取物体接触点多,抓取更稳定,抓取控制简单,多个模式之间可以自如地实时切换,抓取适应范围广,制造和维护成本低,适用于面向多场景应用的机器人手。
Claims (5)
1.一种连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,包括基座、近指段、中指段、远指段、近关节轴、中关节轴和远关节轴;所述近关节轴套设在基座中,所述近指段套接在近关节轴上;所述中关节轴套设在近指段中,所述中指段套接在中关节轴上,所述远关节轴套设在中指段中;所述远指段套接在远关节轴上;所述近关节轴、中关节轴、远关节轴的中心线相互平行;其特征在于:该连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置还包括第一轴、第二轴、第三轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一电机、第一传动机构、第二电机、第二传动机构、第一传动轮、第二传动轮、第一拨块、第二拨块、第一簧件、第二簧件、第三簧件、第一限位块和第二限位块;所述近关节轴、第一轴、第二轴和第三轴的中心线相互平行;所述第一连杆套接在近关节轴上,所述第一轴套设在第一连杆中,所述第三连杆套接在第一轴上,所述第二连杆套接在近关节轴上,所述第二轴套设在第二连杆中,所述第四连杆套接在第二轴上,所述第三轴套设在第三连杆中;所述第四连杆套接在第三轴上;所述远指段套接在第三轴上;所述第一电机与基座固接;所述第一电机的输出端与第一传动机构的输入端相连;所述第一传动轮与第一传动机构的输出端相连;所述第一传动轮套接在近关节轴上,所述第一拨块与第一传动轮固接;所述第二电机与基座固接;所述第二电机的输出端与第二传动机构的输入端相连;所述第二传动轮与第二传动机构的输出端相连;所述第一传动轮套接在近关节轴上,所述第二拨块与第二传动轮固接;所述第一簧件的两端分别连接第一拨块和第一连杆;所述第二簧件的两端分别连接第二拨块和第二连杆;所述第三簧件的两端分别连接近指段和中指段;所述第一限位块与基座固接,所述第二限位块与近指段固接;在初始位置时,所述第一拨块与第一连杆接触,所述第二拨块与第二连杆接触;在初始位置时,所述第二连杆与第一限位块接触,所述中指段与第二限位块接触;设近关节轴、中关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴的中心点为A、B、C、D、E、F;线段AE的长度等于线段CF的长度;线段AD的长度大于线段CF的长度;在初始位置时,线段AC的长度等于线段EF的长度;所述第一拨块位于四边形ACFD之外,所述第二拨块位于四边形ACFE之外。
2.如权利要求1所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第一传动机构包括第一减速器、第一蜗杆、第一蜗轮、第一齿轮、第一传动轮和第一过渡轴;所述第一过渡轴套设在基座中;所述第一电机的输出轴与第一减速器的输入轴相连;所述第一蜗杆套固在第一减速器的输出轴上;所述第一蜗轮套固在第一过渡轴上;所述第一蜗杆与第一蜗轮啮合;所述第一齿轮套固在第一过渡轴上,所述第一传动轮为齿轮,所述第一齿轮和第一传动轮啮合。
3.如权利要求1所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第二传动机构包括第二减速器、第二蜗杆、第二蜗轮、第二齿轮、第二传动轮和第二过渡轴;所述第二过渡轴套设在基座中;所述第二电机的输出轴与第二减速器的输入轴相连;所述第二蜗杆套固在第二减速器的输出轴上;所述第二蜗轮套固在第二过渡轴上,所述第二蜗杆与第二蜗轮啮合;所述第二齿轮套固在第二过渡轴上,所述第二传动轮为齿轮,所述第二齿轮和第二传动轮啮合。
4.如权利要求1所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:所述第一簧件采用拉簧、压簧或扭簧;所述第二簧件采用拉簧、压簧或扭簧;所述第三簧件采用拉簧、压簧或扭簧。
5.如权利要求1所述的连杆协同驱动多模式复合抓取机器人手指装置,其特征在于:线段AB、线段BC和线段AC构成三角形。
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2020
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