CN114670240B - 一种动力机构及灵巧手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种动力机构及灵巧手，所述动力机构包括动力件、轴结构件以及传动件；所述传动件设置在所述动力件和所述轴结构件上，所述动力件用于通过所述传动件带动所述轴结构件转动；所述轴结构件上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度。采用本发明实施例的传动机构，整套传动机构传动扭矩大、安装方便、固定方法简单、运动协调性好，很好的解决了灵巧手手指关节空间狭小，传动机构设计困难的问题。

Description

一种动力机构及灵巧手
技术领域
本公开涉及灵巧手技术领域，尤其涉及一种动力机构及灵巧手。
背景技术
机械手作为机械臂系统与外部操作对象的执行部件，其功能和性能直接影响甚至决定了整个机器人系统的性能。随着我国机械臂工业的崛起，尤其是以UR为代表的协作机器人被迅速推广应用后，对于能执行复杂功能的灵巧机械手的需求将出现增长态势。目前国内外能执行复杂功能的灵巧机械手却因价格不菲，多用在科研、国防领域，使机械手应用范围受限。
现有的机械手指存在末端手指的运动精度控制差；末端手指的组装位置不准确；末端手指的预紧差，且存在预紧后锁不住的情况；连接手指内的钢丝绳结构存在窜动和侧向位移的问题。且现有的机械手存在的张紧结构复杂，安装困难。
可见，现有的机械手尚存在结构相对较为复杂、钢丝绳存在窜动和侧向位移的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种动力机构，至少部分解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种动力机构，所述动力机构包括动力件、轴结构件以及传动件；
所述传动件设置在所述动力件和所述轴结构件上，所述动力件用于通过所述传动件带动所述轴结构件转动；
所述轴结构件上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度；
所述张紧机构包括设置在所述轴结构件上的顶杆组件，所述传动件绕设在所述顶杆组件上，所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度可调，所述顶杆组件用于根据所述传动件的松紧度调整所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述轴结构件包括传动轴和与所述传动轴连接的轴台；
所述轴台上设置有用于供所述传动件穿过的穿线孔，所述传动件穿过所述穿线孔后绕设在所述传动轴上，所述传动件经所述轴结构件后绕设在所述动力件上。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述顶杆组件包括张紧杆，所述轴结构件的轴台上开设有用于安装所述张紧杆的安装孔；所述张紧杆安装在所述轴台上的安装孔内，所述张紧杆靠近所述穿线孔的一端开设有绕线凹槽，所述传动件卡置在所述绕线凹槽内。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述张紧机构还包括第一紧固件，所述第一紧固件安装在所述张紧杆远离所述绕线凹槽的一端。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述动力机构还包括第二紧固件，所述第二紧固件安装在所述轴结构件上，所述第二紧固件用于将所述传动件锁紧。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述第二紧固件包括紧固螺钉和与所述紧固螺钉配合安装的螺纹柱。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述动力机构还包括传动件固定件，所述传动件固定件安装在所述动力件上，所述动力件包括传动轮，所述传动轮上开设有固定孔；
所述传动件固定件包括传动件夹，所述传动件夹固定在所述固定孔上，所述传动件穿设在所述传动件夹上。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述传动件夹与所述传动件结合处涂覆有粘合剂。
根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述传动件为钢丝绳。
此外，为实现上述目的，本发明还公开一种灵巧手，所述灵巧手包括如上所述的动力机构。
本发明实施例中的动力机构，包括动力件、轴结构件以及传动件；所述传动件设置在所述动力件和所述轴结构件上，所述动力件用于通过所述传动件带动所述轴结构件转动；所述轴结构件上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度。采用本发明实施例的传动机构，整套传动机构传动扭矩大、安装方便、固定方法简单、运动协调性好，很好的解决了灵巧手手指关节空间狭小，传动机构设计困难的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种动力机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种动力机构的另一视角的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种动力机构中的张紧机构的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种动力机构中的张紧杆的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种动力机构中的张紧杆与轴结构件的装配图；
图6为本发明实施例提供的一种动力机构中的张紧杆与轴结构件和钢丝绳装配图；
附图标记汇总：
1-动力件，2-传动件，3-指节，4-轴结构件，5-传动件夹，6-张紧杆，7-第一固定件，8-紧固螺钉，9-铜柱，10-轴台，11-传动轴，12-穿线孔，13-绕线凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本发明实施例提供一种动力机构。
参见图1和图2，本发明实施例提供的一种动力机构，述动力机构包括动力件1、轴结构件4以及传动件2；
所述传动件2设置在所述动力件1和所述轴结构件4上，所述动力件1用于通过所述传动件带动所述轴结构件4转动；所述轴结构件4上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度；
所述张紧机构包括设置在所述轴结构件上的顶杆组件，所述传动件2绕设在所述顶杆组件上，所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度可调，所述顶杆组件用于根据所述传动件的松紧度调整所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度。
需要说明的是，通过动力件1顺时针驱动，上述传动件的上方从左向右边运动，传动件的下方从右向左运动，进而带动轴结构件4做顺时针旋转运动，并带动末端手指组件绕上述轴结构件4做旋转运动，实现末端手指组件的夹取动作。
其中，在所述轴结构件4上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度。本发明实施例中，所述张紧机构设置在所述轴结构件4上，所述张紧机构的形式可以是多样的，例如，在一实施例中，所述张紧机构的形式可以是通过旋紧结构将传动件固定在轴结构件4上，通过旋紧结构的调紧和调松来对传动件进行张紧和放松的调节。又或者，在另一实施例中，所述张紧机构的形式还可以是通过顶出结构来将传动件顶出以张紧，或者顶出结构收回以放松对传动件的张紧。本实施例中的所述张紧机构包括设置在所述轴结构件上的顶杆组件，所述传动件绕设在所述顶杆组件上，所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度可调，所述顶杆组件用于根据所述传动件的松紧度调整所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度。
通过本实施例的动力机构，在实现动力传送的过程实现了对传动件的张紧度的调节，实现了在狭小空间内，采用最为节约空间且结构简单、稳固的锁紧结构和张紧机构。具有安装方便、固定方法简单、运动协调性好的优点。
具体地，在本实施例中，所述轴结构件4包括传动轴和与所述传动轴连接的轴台；所述轴台上设置有用于供所述传动件穿过的穿线孔，所述传动件穿过所述穿线孔后绕设在所述传动轴上，所述传动件经所述轴结构件4后绕设在所述动力件1上形成完整回路。
本实施例中的动力机构中，所述轴结构件4包括传动轴11和与所述传动轴连接的轴台10，所述轴台10上设置有用于供所述传动件2穿过的穿线孔12，传动件具体的绕设方式为：所述传动件2穿过所述穿线孔12后绕设在所述传动轴11上，所述传动件2经所述轴结构件4后再绕设在所述动力件1上形成完整的回路。由此，所述传动件2在整个机构中连接这所述轴结构件4和所述传动件2，所述轴结构件4在所述传动件的带动下，随所述传动件转动。
基于上述实施例的介绍，为了使整个动力机构的运转更加平稳和可靠，所述传动件的需要在传动的过程中通过一定的外界干预来是其保持稳定而会出现松动的情况。故本实施例中，在所述动力机构中，所述轴结构件4上安装有张紧机构。参照图3～图6，所述张紧机构包括顶杆组件，所述顶杆组件包括张紧杆6，所述张紧杆6安装在所述轴台10上的安装孔内，所述张紧杆6靠近所述穿线孔的一端开设有绕线凹槽13，所述传动件在穿过所述穿线孔之前卡置在所述绕线凹槽13内。
需要说明的是，本实施例中的传动件为钢丝绳。钢丝绳在张紧机构上的安装方式为：钢丝绳的两个自由端在轴结构件4的凹槽内缠绕后，经过张紧杆6凹槽的空隙，穿过轴结构件4的穿线孔，之后通过紧定螺钉及铜柱9，将钢丝绳锁紧，此时完成传动件2钢丝绳的安装。
此外，为了更好地调节钢丝绳的张紧度，所述张紧机构还包括第一紧固件，本实施例中的所述第一紧固件7为螺钉，所述螺钉安装在所述张紧杆6远离所述绕线凹槽13的一端。
在另一优选实施例中，所述动力机构还包括传动件固定件，所述传动件固定件安装在所述动力件1上，所述动力件1包括传动轮，所述传动轮上开设有固定孔；
所述传动件固定件包括传动件夹5，所述传动件夹5固定在所述固定孔上，所述传动件穿设在所述传动件夹上。
其中，所述传动件夹5与所述传动件结合处涂覆有粘合剂。本实施例中的传动件夹为不锈钢绳夹。
所述动力机构还包括第二紧固件，所述第二紧固件安装在所述轴结构件上，所述第二紧固件用于将所述传动件锁紧。所述第二紧固件包括紧固螺钉8和与所述紧固螺钉8配合安装的螺纹柱。
具体地，动力件1及轴结构件4安装在指节3上。将不锈钢绳夹预先套在钢丝绳的中间位置，并在结合处涂抹粘合剂，使用专用工具将不锈钢绳夹压至变形，保证钢丝绳在受到一定拉力后绳夹不会滑动，将钢丝绳通过不锈钢绳夹固定在动力件1上的固定孔上，二者通过挂扣的方式固定在一起。钢丝绳的两端分别经由张紧杆6头部的凹槽，穿入轴结构件4的走线孔，在人工初步张紧后，拧紧紧固螺钉压紧铜柱9，使铜柱9产生变形，最终锁紧钢丝绳。
图2为钢丝绳张紧示意图，使用力矩扳手拧张紧杆6下方的螺钉，螺钉旋转产生轴向位移，促使张紧杆6向上移动，对搭在张紧杆6头部凹槽上的两段钢丝绳一定的拉力，进一步张紧钢丝绳。由于结构限制，绕线凹槽极限宽度为1mm，所以采用此种单绳结构，可以选择1mm的钢丝绳，增加了传动机构的传动刚度。使用力矩扳手是为了方便控制张紧力的大小，避免过度张紧使钢丝绳断裂。
本实施例中动力机构，其设计宗旨为在狭小空间内，采用最为节约空间且结构简单、稳固的锁紧结构和张紧机构。具有安装方便、固定方法简单、运动协调性好的优点。
此外，本发明还公开一种灵巧手，所述灵巧手包括如上所述的动力机构。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种动力机构，其特征在于，所述动力机构包括动力件、轴结构件以及传动件；
所述传动件设置在所述动力件和所述轴结构件上，所述动力件用于通过所述传动件带动所述轴结构件转动；
所述轴结构件上设置有张紧机构，所述张紧机构用于调整所述传动件的张紧度；
所述张紧机构包括设置在所述轴结构件上的顶杆组件，所述传动件绕设在所述顶杆组件上，所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度可调，所述顶杆组件用于根据所述传动件的松紧度调整所述顶杆组件伸出所述轴结构件上的高度。
2.根据权利要求1所述的动力机构，其特征在于，所述轴结构件包括传动轴和与所述传动轴连接的轴台；
所述轴台上设置有用于供所述传动件穿过的穿线孔，所述传动件穿过所述穿线孔后绕设在所述传动轴上，所述传动件经所述轴结构件后绕设在所述动力件上。
3.根据权利要求2所述的动力机构，其特征在于，所述顶杆组件包括张紧杆，所述轴结构件的轴台上开设有用于安装所述张紧杆的安装孔；所述张紧杆安装在所述轴台上的所述安装孔内，所述张紧杆靠近所述穿线孔的一端开设有绕线凹槽，所述传动件卡置在所述绕线凹槽内。
4.根据权利要求3所述的动力机构，其特征在于，所述张紧机构还包括第一紧固件，所述第一紧固件安装在所述张紧杆远离所述绕线凹槽的一端。
5.根据权利要求1所述的动力机构，其特征在于，所述动力机构还包括第二紧固件，所述第二紧固件安装在所述轴结构件上，所述第二紧固件用于将所述传动件锁紧。
6.根据权利要求5所述的动力机构，其特征在于，所述第二紧固件包括紧固螺钉和与所述紧固螺钉配合安装的螺纹柱。
7.根据权利要求1所述的动力机构，其特征在于，所述动力机构还包括传动件固定件，所述传动件固定件安装在所述动力件上，所述动力件包括传动轮，所述传动轮上开设有固定孔；
所述传动件固定件包括传动件夹，所述传动件夹固定在所述固定孔上，所述传动件穿设在所述传动件夹上。
8.根据权利要求7所述的动力机构，其特征在于，所述传动件夹与所述传动件结合处涂覆有粘合剂。
9.根据权利要求1～8任一项所述的动力机构，其特征在于，所述传动件为钢丝绳。
10.一种灵巧手，所述灵巧手包括如权利要求1～9任一项所述的动力机构。
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