CN116330330A - 一种双向多指节机械手指 - Google Patents
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Abstract
一种双向多指节机械手指,属于机械手技术领域,包括由若干个关节轮、联动轮、驱动轮、联驱轮、轮轴、指节轴承、联动轴承、指杆、驱动链和联动链中的部分或全部构成的依次相连的底指节、第一指节、…第n指节…第m‑1指节和第m指节,其中驱动轮、联驱轮和关节轮的规格相同,联动轮直径等于驱动轮直径的一半,其中关节轮带动指杆转动,驱动轮通过驱动链带动关节轮转动,联驱轮通过联动链带动联动轮转动并扩大转动幅度;其有益效果是当联驱轮转动一定幅度时,可带动联动轮转动两倍幅度,从而使下一个关节轮也转动两倍幅度,使连续安装的多节指节的转动幅度依次递增,有效完成对目标物件的抓取,这种齿轮结构可进行双向抓取。
Description
技术领域
本发明属于机械手技术领域,特别是一种双向多指节机械手指。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和手臂的某些动作功能,按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动化操作装置。
现有的机械手由刚性结构组成,具有高度精确性和易于控制,是为高效地完成特定动作而设计的,只能适应特定的物件抓取,灵活度不高,自由度较少,适应性不强。
为此开发了完全按照人手形状设计的灵活度高的机械手,可以协助人完成更复杂的工作。但这种机械手的手指也只能像人手指一样只有三个指节,只能向前弯曲抓取物件,其灵活性和适用性仍然有待提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷,提供一种具有多个指节且可向前向后抓取物件的双向多指节机械手指,以提高灵活度和适用性。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是一种双向多指节机械手指,其特征在于包括由若干个关节轮、联动轮、驱动轮、联驱轮、轮轴、指节轴承、联动轴承、指杆、驱动链和联动链中的部分或全部构成的依次相连的底指节、第一指节、…
第n指节…第m-1指节和第m指节,其中:所述驱动轮、联驱轮、联动轮、关节轮均为具有中心轴孔的齿轮,所述驱动轮、联驱轮和关节轮的规格相同,所述联动轮的直径小于驱动轮直径,优选所述联动轮的直径为驱动轮直径的20%-80%,最佳优选为所述联动轮的直径为驱动轮直径的一半,其余规格相同;其中关节轮用于带动指杆转动,联动轮用于扩大转动幅度并带动驱动轮和联驱轮转动,驱动轮用于通过驱动链带动关节轮转动,联驱轮用于通过联动链带动联动轮转动并扩大转动幅度,所述指杆的一端为固定端,另一端为活动端,该固定端固定安装在关节轮的外端面的下部表面上,该活动端上设有轴孔,轴孔中安装有指节轴承,所述指节轴承用于将指杆的活动端呈转动式装接在轮轴上,所述联动轴承用于将叠合后的联动轮、驱动轮和联驱轮共同呈转动式安装在轮轴上;其中第n指节指中部指节,第m指节指最后一个指节;其中驱动链或联动链的链环的一端称为上端,另一端称为下端;下述中将联动轮、驱动轮和联驱轮等齿轮的中心轴孔固定安装在轴承外圈上再将轴承内圈固定安装在轮轴上称为将齿轮通过轴承安装在轮轴上。
所述底指节类似于人手的掌骨,所述底指节包括底关节轮、底驱动轮、底联驱轮、底轮轴、底联动轴承、底指杆、底驱动链和底联动链,其中底驱动轮和底联驱轮固定叠合并通过底联动轴承呈可转动式安装在底轮轴上,所述底指杆的固定端固定安装在底关节轮的外端面的下部表面上,即安装在关节轮的中心轴孔下方的外端面表面上,各个指杆的固定安装端不得与轮轴接触,所述底驱动链的上端链接在底驱动轮上,所述底联动链的上端链接在底联驱轮上,构成底指节。
所述第一指节类似于人手的近节指骨,所述第一指节包括第一关节轮、第一联动轮、第一驱动轮、第一联驱轮、第一轮轴、第一指节轴承、第一联动轴承、第一指杆、第一驱动链和第一联动链,其中所述第一关节轮固定安装在第一轮轴上,所述第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮依次叠合并通过第一联动轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述底指杆的活动端通过第一指节轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述第一指杆的固定端固定安装在第一关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的下端链接在第一关节轮上,所述底联动链的下端链接在第一联动轮上,所述第一驱动链的上端链接在第一驱动轮上,所述第一联动链的上端链接在第一联驱轮上,构成第一指节;这样,在联动轮的直径为驱动轮直径的一半时,当底轮轴上叠合安装的底驱动轮和底联驱轮转动一定角度,如转动30°时,底轮轴和底关节轮不转动,底驱动轮上的底驱动链会带动第一关节轮、第一轮轴和第一指杆旋转30°,因为联动轮的直径只有联驱轮的一半,所以底联驱轮上的底联动链会带动第一联动轮旋转60°,进而带动第一驱动轮和第一联驱轮也转动60°,相对第一关节轮、第一轮轴和第一指杆而言,第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮转动了30°;这种底轮轴上叠合安装的底驱动轮和底联驱轮可以向左转动,也可向右转动,故称双向指节。
在多指节中,从第二指节到倒数第三个指节均称为第n指节,类似于人手的中节指骨,其结构均与第一指节相同;即所述第n指节包括第n关节轮、第n联动轮、第n驱动轮、第n联驱轮、第n轮轴、第n指节轴承、第n联动轴承、第n指杆、第n驱动链和第n联动链,其中所述第n关节轮固定安装在第n轮轴上,所述第n联动轮、第n驱动轮和第n联驱轮依次叠合并通过第n联动轴承呈可转动式安装在第n轮轴上,所述第n-1指杆的活动端通过第n指节轴承呈可转动式安装在第n轮轴上,所述第n指杆的固定端固定安装在第n关节轮的外端面的下部表面上,所述第n-1驱动链的下端链接在第n关节轮上,所述第n-1联动链的下端链接在第n联动轮上,所述第n驱动链的上端链接在第n驱动轮上,所述第n联动链的上端链接在第n联驱轮上,构成第n指节;这样,在联动轮的直径为驱动轮直径的一半时,当底轮轴上的叠合的底驱动轮和底联驱轮转动一定角度,如转动30°时,底轮轴和底关节轮不转动,底驱动轮上的底驱动链会带动第一关节轮、第一轮轴和第一指杆旋转30°,底联驱轮上的底联动链会带动第一联动轮旋转60°,进而带动第一驱动轮和第一联驱轮也转动60°,相对第一关节轮、第一轮轴和第一指杆而言,第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮转动了30°;进而,第一驱动轮上的第一驱动链会带动第二关节轮、第二轮轴和第二指杆旋转30°,第一联驱轮上的第一联动链会带动第二联动轮旋转60°,并带动第二驱动轮和第二联驱轮也转动60°,相对第二关节轮、第二轮轴和第二指杆而言,第二联动轮、第二驱动轮和第二联驱轮转动了30°;相对第一关节轮、第一轮轴和第一指杆而言,第二关节轮、第二轮轴和第二指杆转动了30°,第二联动轮、第二驱动轮和第二联驱轮转动了60°;相对底关节轮、底轮轴和底指杆而言,第二关节轮、第二轮轴和第二指杆转动了60°,第二联动轮、第二驱动轮和第二联驱轮转动了90°;……进而,第n-1驱动轮上的第n-1驱动链会带动第n关节轮、第n轮轴和第n指杆旋转30°,第n-1联驱轮上的第n-1联动链会带动第n联动轮旋转60°,并带动第n驱动轮和第n联驱轮也转动60°,相对第n关节轮、第n轮轴和第n指杆而言,第n联动轮、第n驱动轮和第n联驱轮转动了30°;相对第n-1关节轮、第n-1轮轴和第n-1指杆而言,第n关节轮、第n轮轴和第n指杆转动了30°,第n联动轮、第n驱动轮和第n联驱轮转动了60°;相对底关节轮、底轮轴和底指杆而言,第n关节轮、第n轮轴和第n
指杆转动了n个30°,第n联动轮、第n驱动轮和第n联驱轮转动了n+1个30°。
所述第m-1指节即多指节中的倒数第二指节,也类似于人手指的中节指骨,所述第m-1指节包括第m-1关节轮、第m-1联动轮、第m-1驱动轮、第m-1轮轴、第m-1指节轴承、第m-1联动轴承、第m-1指杆和第m-1驱动链,其中所述第m-1关节轮固定安装在第m-1轮轴上,所述第m-1联动轮和第m-1驱动轮叠合并通过第m-1联动轴承呈可转动式安装在第m-1轮轴上,第m-2指杆的活动端通过第m-1指节轴承呈可转动式安装在第m-1轮轴上,所述第m-1指杆的固定端固定安装在第m-1关节轮的外端面的下部表面上,所述第m-2驱动链的下端链接在第m-1关节轮上,所述第m-2联动链的下端链接在第m-1联动轮上,所述第m-1驱动链的上端链接在第m-1驱动轮上,构成第m-1指节。
所述第m指节即末端指节,类似于人手的远节指骨,所述第m指节包括第m关节轮、第m轮轴、第m指节轴承和第m指杆,其中所述第m关节轮固定安装在第m轮轴上,所述第m-1指杆的活动端通过第m指节轴承呈可转动式安装在第m轮轴上,所述第m指杆的固定端固定安装在第m关节轮的外端面的下部表面上,所述第m-1驱动链的下端链接在第m关节轮上,构成第m指节。
如当双向多指节机械手指为四指节时,包括依次呈转动连接的底指节、第一指节、第二指节、第三指节和第四指节。
所述底指节包括底关节轮、底驱动轮、底联驱轮、底轮轴、底联动轴承、底指杆、底驱动链和底联动链,其中底驱动轮和底联驱轮固定叠合并通过底联动轴承呈可转动式安装在底轮轴上,所述底指杆的固定端固定安装在底关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的上端链接在底驱动轮上,所述底联动链的上端链接在底联驱轮上,构成底指节。
所述第一指节包括第一关节轮、第一联动轮、第一驱动轮、第一联驱轮、第一轮轴、第一指节轴承、第一联动轴承、第一指杆、第一驱动链和第一联动链,其中所述第一关节轮固定安装在第一轮轴上,所述第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮依次叠合并通过第一联动轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述底指杆的活动端通过第一指节轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述第一指杆的固定端固定安装在第一关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的下端链接在第一关节轮上,所述底联动链的下端链接在第一联动轮上,所述第一驱动链的上端链接在第一驱动轮上,所述第一联动链的上端链接在第一联驱轮上,构成第一指节。
所述第二指节包括第二关节轮、第二联动轮、第二驱动轮、第二联驱轮、第二轮轴、第二指节轴承、第二联动轴承、第二指杆、第二驱动链和第二联动链,其中所述第二关节轮固定安装在第二轮轴上,所述第二联动轮、第二驱动轮和第二联驱轮依次叠合并通过第二联动轴承呈可转动式安装在第二轮轴上,所述第一指杆的活动端通过第二指节轴承呈可转动式安装在第二轮轴上,所述第二指杆的固定端固定安装在第二关节轮的外端面的下部表面上,所述第一驱动链的下端链接在第二关节轮上,所述第一联动链的下端链接在第二联动轮上,所述第二驱动链的上端链接在第二驱动轮上,所述第二联动链的上端链接在第二联驱轮,构成底二指节。
所述第三指节包括包括第三关节轮、第三联动轮、第三驱动轮、第三轮轴、第三指节轴承、第三联动轴承、第三指杆和第三驱动链,其中所述第三关节轮固定安装在第三轮轴上,所述第三联动轮和第三驱动轮叠合并通过第三联动轴承呈可转动式安装在第三轮轴上,第二指杆的活动端通过第三指节轴承呈可转动式安装在第三轮轴上,所述第三指杆的固定端固定安装在第三关节轮的外端面的下部表面上,所述第二驱动链的下端链接在第三关节轮上,所述第二联动链的下端链接在第三联动轮上,所述第三驱动链的上端链接在第三驱动轮上,构成第三指节。
所述第四指节包括第四关节轮、第四轮轴、第四指节轴承和第四指杆,其中所述第四关节轮固定安装在第四轮轴上,所述第三指杆的活动端通过第四指节轴承呈可转动式安装在第四轮轴上,所述第四指杆的固定端固定安装在第四关节轮的外端面的下部表面上,所述第三驱动链的下端链接在第四关节轮上,构成第四指节。
上述中,由于各个指杆固定在关节轮外端面上的接触面积小,为了增加牢固性,
可另外设置加固杆,所述加固杆横向固定安装或生成在关节轮外端面的下部表面上,同时将所述指杆竖向固定安装或生成在关节轮外端面的下部表面上并使加固杆与指杆直接相连或直接生成,这样可加强指杆在关节轮外端面上的牢固性;
所述驱动轮、联驱轮和关节轮的规格相同,所述联动轮的直径为驱动轮直径的1/a,a为大于1的实数;这样当底驱动轮转动的角度为b时,带动第n指节转动的角度为nab。
进一步的,所述底驱动轮上设有驱动杆,以方便控制驱动轮偏转。
进一步的,所述底关节轮的轮盘上部挖设有贯通状的限位槽,底驱动轮的轮盘上部表面上呈垂直状安装有限位杆,所述限位杆悬置在限位槽中,这样可以限制驱动轮的偏转幅度。
进一步的,还包括指节壳,所述指节壳是由硬质材料制成的长方形柱状壳,如不锈钢或硬塑胶等,该长方形柱状壳的前后两端为没有壳壁的贯通状,上下左右为实体壳壁,其中左右两侧的壳壁的两端为半圆形,该等半圆形的圆心位置设有轴孔;每个指节均配备有一个指节壳,所配置的指节壳上的轴孔安装在相应的指节的轮轴上,构成带指节壳的多指节机械手指。
进一步的,所述第m指节即末端指节上的指节壳为长方形锥柱状壳体,且该长方形锥柱状壳体的远端为实体壳壁。
进一步的,所述带指节壳的多指节机械手指的外表面上还包覆了橡皮套。
与现有技术相比较,本发明具有如下有益效果:
⑴用上一个关节轮固定连接指杆的固定端,用下一个关节轮活动连接指杆的活动端,同时将下一个关节轮与上一个驱动轮链接,使指杆随上一个关节轮转动而转动,
而下一个关节轮随上一个驱动轮的转动而转动。
⑵将上一个联驱轮与下一个联动轮链接,且联动轮的直径只有联驱轮的一半,这样当上一个联驱轮转动一定幅度时,可带动下一个联动轮转动两倍幅度,从而使下一个关节轮也转动两倍幅度,这样可使连续安装的多节指节的转动幅度依次递增,甚至可像象鼻一样卷取木材,可有效完成对目标物件的有效抓取。
⑶各个关节均采用齿轮及轴承连接,可使指节既可向右转动,又可向左转动,进行双向抓取,完成比人手更多的功能。
附图说明
图1为本发明双向多指节机械手指的整体内部结构示意图。
图2为实施例1中的双向多指节机械手指的整体内部结构示意图。
图3为本发明双向多指节机械手指向右勾取时的整体内部结构示意图。
图4为本发明双向多指节机械手指向左勾取时的整体内部结构示意图。
图5为本发明中指节壳的结构示意图。
图6为本发明双向多指节机械手指整体外观结构示意图。
图7为本发明双向多指节机械手指的末端为长方形锥柱状壳体时的整体外观结构示意图。
图中:1.关节轮、2.联动轮、3.驱动轮、4.联驱轮、5.轮轴、61.指节轴承、62.联动轴承、7.指杆、71.固定端、72.活动端、8.驱动链、9.联动链、00.底指节、001.底关节轮、003.底驱动轮、004.底联驱轮、005.底轮轴、062.底联动轴承、007.底指杆、008.
底驱动链、009.底联动链、10.第一指节、101.第一关节轮、102.第一联动轮、103.第一驱动轮、104.第一联驱轮、105.第一轮轴、161.第一指节轴承、162.第一联动轴承、
107.第一指杆、108.第一驱动链、109.第一联动链、20.第二指节、201.第二关节轮、
202.第二联动轮、203.第二驱动轮、204.第二联驱轮、205.第二轮轴、261.第二指节轴承、262.第二联动轴承、207.第二指杆、208.第二驱动链、209.第二联动链、30.第三指节、301.第三关节轮、302.第三联动轮、303.第三驱动轮、305.第三轮轴、361.第三指节轴承、362.第三联动轴承、307.第三指杆、308.第三驱动链、40.第四指节、401.第四关节轮、405.第四轮轴、461.第四指节轴承、407.第四指杆、63.加固杆、64.驱动杆、65.限位槽、66.限位杆、67.指节壳、68.轴孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定,不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1。
如图所示,制作一种双向多指节机械手指,首先预备若干个关节轮1、联动轮2、驱动轮3、联驱轮4、轮轴5、指节轴承61、联动轴承62、指杆7、驱动链8和联动链9。
其中:所述关节轮1、联动轮2、驱动轮3和联驱轮4均为具有中心轴孔的齿轮,
所述驱动轮3、联驱轮4和关节轮1的尺寸大小规格相同,所述联动轮2的直径小于驱动轮3直径,一般将所述联动轮2的直径做成为驱动轮3直径的20%-80%,本实施例将所述联动轮2的直径做成为驱动轮3的直径的一半,即所述联动轮2的直径也等于关节轮1和联驱轮4的直径的一半,其余厚度、齿距、中心轴孔等规格均相同;将所述指杆7的一端指定为固定端71,另一端指定为活动端72,该固定端71固定安装在关节轮1的外端面的下部表面上,该活动端上设有轴孔,轴孔中安装有指节轴承61;
将所述驱动链8或联动链9的链环的一端指定称为上端,另一端指定称为下端。
本处以一个底指节及四个转动指节构成的双向四指节机械手指为例,如图2所示,
其包括依次呈转动连接的底指节00、第一指节10、第二指节20、第三指节30和第四指节40。
所述底指节00包括底关节轮001、底驱动轮003、底联驱轮004、底轮轴005、底联动轴承062、底指杆007、底驱动链008和底联动链009,其中底驱动轮003和底联驱轮004固定叠合并通过底联动轴承062呈可转动式安装在底轮轴005上,所述底指杆007的固定端固定安装在底关节轮001的外端面的下部表面上,所述底驱动链008的上端链接在底驱动轮003上,所述底联动链009的上端链接在底联驱轮004上,构成底指节00。
所述第一指节10包括第一关节轮101、第一联动轮102、第一驱动轮103、第一联驱轮104、第一轮轴105、第一指节轴承161、第一联动轴承162、第一指杆107、第一驱动链108和第一联动链109,其中所述第一关节轮101固定安装在第一轮轴105上,所述第一联动轮102、第一驱动轮103和第一联驱轮104依次叠合并通过第一联动轴承162呈可转动式安装在第一轮轴105上,所述底指杆007的活动端通过第一指节轴承161呈可转动式安装在第一轮轴105上,所述第一指杆107的固定端固定安装在第一关节轮101的外端面的下部表面上,所述底驱动链008的下端链接在第一关节轮101上,所述底联动链009的下端链接在第一联动轮102上,所述第一驱动链108的上端链接在第一驱动轮103上,所述第一联动链109的上端链接在第一联驱轮104上,构成第一指节10。
所述第二指节20包括第二关节轮201、第二联动轮202、第二驱动轮203、第二联驱轮204、第二轮轴205、第二指节轴承261、第二联动轴承262、第二指杆207、第二驱动链208和第二联动链209,其中所述第二关节轮201固定安装在第二轮轴205上,所述第二联动轮202、第二驱动轮203和第二联驱轮204依次叠合并通过第二联动轴承262呈可转动式安装在第二轮轴205上,所述第一指杆101的活动端通过第二指节轴承261呈可转动式安装在第二轮轴205上,所述第二指杆207的固定端固定安装在第二关节轮201的外端面的下部表面上,所述第一驱动链108的下端链接在第二关节轮201上,所述第一联动链109的下端链接在第二联动轮202上,所述第二驱动链208的上端链接在第二驱动轮203上,所述第二联动链209的上端链接在第二联驱轮203上,构成底二指节20。
所述第三指节30包括包括第三关节轮301、第三联动轮302、第三驱动轮303、第三轮轴305、第三指节轴承361、第三联动轴承362、第三指杆307和第三驱动链308,其中所述第三关节轮301固定安装在第三轮轴305上,所述第三联动轮302和第三驱动轮303叠合并通过第三联动轴承362呈可转动式安装在第三轮轴305上,第二指杆207的活动端通过第三指节轴承361呈可转动式安装在第三轮轴305上,所述第三指杆307的固定端固定安装在第三关节轮301的外端面的下部表面上,所述第二驱动链208的下端链接在第三关节轮301上,所述第二联动链209的下端链接在第三联动轮302上,所述第三驱动链308的上端链接在第三驱动轮303上,构成第三指节30。
所述第四指节40包括第四关节轮401、第四轮轴405、第四指节轴承461和第四指杆407,其中所述第四关节轮401固定安装在第四轮轴405上,所述第三指杆307的活动端通过第四指节轴承461呈可转动式安装在第四轮轴405上,所述第四指杆407的固定端固定安装在第四关节轮401的外端面的下部表面上,所述第三驱动链308的下端链接在第四关节轮401上,构成第四指节40;整体上构成双向四指节机械手指。
使用时,将双向四指节机械手指安装在机械手掌或机械手臂上,在联动轮2的直径为驱动轮3直径的一半时,将底轮轴005上叠合的底驱动轮003和底联驱轮004转动一定角度,以转动30°为例,此时底轮轴005和底关节轮001不转动,底驱动轮003上的底驱动链008会带动第一关节轮101、第一轮轴105和第一指杆107旋转30°,底联驱轮004上的底联动链009会带动第一联动轮102旋转60°,进而带动第一驱动轮103和第一联驱轮104也转动60°,相对第一关节轮101、第一轮轴105和第一指杆107而言,第一联动轮102、第一驱动轮103和第一联驱轮104转动了30°;进而,第一驱动轮103上的第一驱动链108会带动第二关节轮201、第二轮轴205和第二指杆207旋转30°,第一联驱轮104上的第一联动链109会带动第二联动轮102旋转60°,并带动第二驱动轮203和第二联驱轮204也转动60°,相对第二关节轮201、第二轮轴205和第二指杆207而言,第二联动轮202、第二驱动轮203和第二联驱轮204转动了30°;相对第一关节轮101、第一轮轴105和第一指杆107而言,第二关节轮201、第二轮轴205和第二指杆207转动了30°,第二联动轮202、第二驱动轮203和第二联驱轮204转动了60°;相对底关节轮001、底轮轴005和底指杆007而言,第二关节轮201、第二轮轴205和第二指杆205转动了60°,第二联动轮202、第二驱动轮203和第二联驱轮204转动了90°;进而,第二驱动轮203上的第二驱动链208会带动第三关节轮301、第三轮轴305和第三指杆307旋转30°,第二联驱轮204上的第二联动链209会带动第三联动轮302旋转60°,并带动第三驱动轮303也转动60°,相对第三关节轮301、第三轮轴305和第三指杆307而言,第三联动轮302和第三驱动轮303转动了30°;相对第二关节轮201、第二轮轴205和第二指杆207
而言,第三关节轮301、第三轮轴305和第三指杆307转动了30°,第三联动轮302
和第三驱动轮303转动了60°;相对底关节轮001、底轮轴005和底指杆007而言,第三关节轮301、第三轮轴305和第三指杆307转动了90°,第三联动轮302和第三驱动轮303转动了120°;进而,第三驱动轮303上的第三驱动链308会带动第四关节轮401、第四轮轴405和第四指杆407旋转30°,相对第三关节轮301、第三轮轴305和第三指杆307而言,第四关节轮401、第四轮轴405和第四指杆407转动了30°,相对底关节轮001、底轮轴005和底指杆007而言,第四关节轮401、第四轮轴405和第四指杆407转动了120°。
实施例2。
在实施例1的基础上,在各个关节轮1的外端面上另外设置加固杆63,所述加固杆63横向固定安装或生成在关节轮1外端面的下部表面上,同时将所述指杆7竖向固定安装或生成在关节轮1外端面的下部表面上并使加固杆63与指杆7直接垂直相连或直接垂直生成,这样可加强指杆7安装在关节轮1外端面上的牢固性。
进一步的,所述底驱动轮003上设有驱动杆64;所述底关节轮001的轮盘上部挖设有贯通状的限位槽65,底驱动轮003的轮盘上部表面上呈垂直状安装有限位杆66,
所述限位杆66悬置在限位槽65中,这样可以限制底驱动轮003在转动时的偏转幅度。
实施例3。
在实施例2的基础上安装指节壳67,如图5、6、7所示,所述指节壳67是由硬质材料制成的长方形柱状壳,该长方形柱状壳的前后两端为没有壳壁的贯通状,上下左右为实体壳壁,其中左右两侧的壳壁的两端为半圆形,该等半圆形的圆心位置设有轴孔68;每个指节均配备有一个指节壳67,所配置的指节壳67上的轴孔68安装在相应的指节的轮轴5上,构成带指节壳67的多指节机械手指。
进一步的,将末端指节上的指节壳67做成为长方形锥柱状壳体,且该长方形锥柱状壳体的远端为实体壳壁。
最后,将所述带指节壳67的多指节机械手指的外表面上还包覆橡皮套,做成适于实用的双向多指节机械手指。
Claims (10)
1.一种双向多指节机械手指,其特征在于包括由若干个关节轮、联动轮、驱动轮、联驱轮、轮轴、指节轴承、联动轴承、指杆、驱动链和联动链构成的依次相连的底指节、第一指节、…第n指节…第m-1指节和第m指节,其中:所述驱动轮、联驱轮、联动轮、关节轮均为具有中心轴孔的齿轮,所述驱动轮、联驱轮和关节轮的规格相同,所述联动轮的直径为驱动轮直径的20%-80%,优选所述联动轮的直径为驱动轮直径的一半,其余规格相同;所述指杆的一端为固定端,另一端为活动端,该固定端固定安装在关节轮的外端面的下部表面上,该活动端上设有轴孔,轴孔中安装有指节轴承;
所述底指节包括底关节轮、底驱动轮、底联驱轮、底轮轴、底联动轴承、底指杆、底驱动链和底联动链,其中底驱动轮和底联驱轮固定叠合并通过底联动轴承呈可转动式安装在底轮轴上,所述底指杆的固定端固定安装在底关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的上端链接在底驱动轮上,所述底联动链的上端链接在底联驱轮上;
所述第一指节包括第一关节轮、第一联动轮、第一驱动轮、第一联驱轮、第一轮轴、第一指节轴承、第一联动轴承、第一指杆、第一驱动链和第一联动链,其中所述第一关节轮固定安装在第一轮轴上,所述第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮依次叠合并通过第一联动轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述底指杆的活动端通过第一指节轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述第一指杆的固定端固定安装在第一关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的下端链接在第一关节轮上,所述底联动链的下端链接在第一联动轮上,所述第一驱动链的上端链接在第一驱动轮上,所述第一联动链的上端链接在第一联驱轮上;
所述第n指节包括第n关节轮、第n联动轮、第n驱动轮、第n联驱轮、第n轮轴、第n指节轴承、第n联动轴承、第n指杆、第n驱动链和第n联动链,其中所述第n关节轮固定安装在第n轮轴上,所述第n联动轮、第n驱动轮和第n联驱轮依次叠合并通过第n联动轴承呈可转动式安装在第n轮轴上,所述第n-1指杆的活动端通过第n指节轴承呈可转动式安装在第n轮轴上,所述第n指杆的固定端固定安装在第n关节轮的外端面的下部表面上,所述第n-1驱动链的下端链接在第n关节轮上,所述第n-1联动链的下端链接在第n联动轮上,所述第n驱动链的上端链接在第n驱动轮上,所述第n联动链的上端链接在第n联驱轮上;
所述底m-1指节包括包括第m-1关节轮、第m-1联动轮、第m-1驱动轮、第m-1轮轴、第m-1指节轴承、第m-1联动轴承、第m-1指杆和第m-1驱动链,其中所述第m-1关节轮固定安装在第m-1轮轴上,所述第m-1联动轮和第m-1驱动轮叠合并通过第m-1联动轴承呈可转动式安装在第m-1轮轴上,第m-2指杆的活动端通过第m-1指节轴承呈可转动式安装在第m-1轮轴上,所述第m-1指杆的固定端固定安装在第m-1关节轮的外端面的下部表面上,所述第m-2驱动链的下端链接在第m-1关节轮上,所述第m-2联动链的下端链接在第m-1联动轮上,所述第m-1驱动链的上端链接在第m-1驱动轮上;
所述第m指节包括第m关节轮、第m轮轴、第m指节轴承和第m指杆,其中所述第m关节轮固定安装在第m轮轴上,所述第m-1指杆的活动端通过第m指节轴承呈可转动式安装在第m轮轴上,所述第m指杆的固定端固定安装在第m关节轮的外端面的下部表面上,所述第m-1驱动链的下端链接在第m关节轮上,构成第m指节。
2.根据权利要求1所述的双向多指节机械手指,其特征在于当向双多指节机械手指为四指节时,包括依次呈转动连接的底指节、第一指节、第二指节、第三指节和第四指节;
所述底指节包括底关节轮、底驱动轮、底联驱轮、底轮轴、底联动轴承、底指杆、底驱动链和底联动链,其中底驱动轮和底联驱轮固定叠合并通过底联动轴承呈可转动式安装在底轮轴上,所述底指杆的固定端固定安装在底关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的上端链接在底驱动轮上,所述底联动链的上端链接在底联驱轮上;
所述第一指节包括第一关节轮、第一联动轮、第一驱动轮、第一联驱轮、第一轮轴、第一指节轴承、第一联动轴承、第一指杆、第一驱动链和第一联动链,其中所述第一关节轮固定安装在第一轮轴上,所述第一联动轮、第一驱动轮和第一联驱轮依次叠合并通过第一联动轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述底指杆的活动端通过第一指节轴承呈可转动式安装在第一轮轴上,所述第一指杆的固定端固定安装在第一关节轮的外端面的下部表面上,所述底驱动链的下端链接在第一关节轮上,所述底联动链的下端链接在第一联动轮上,所述第一驱动链的上端链接在第一驱动轮上,所述第一联动链的上端链接在第一联驱轮上;
所述第二指节包括第二关节轮、第二联动轮、第二驱动轮、第二联驱轮、第二轮轴、第二指节轴承、第二联动轴承、第二指杆、第二驱动链和第二联动链,其中所述第二关节轮固定安装在第二轮轴上,所述第二联动轮、第二驱动轮和第二联驱轮依次叠合并通过第二联动轴承呈可转动式安装在第二轮轴上,所述第一指杆的活动端通过第二指节轴承呈可转动式安装在第二轮轴上,所述第二指杆的固定端固定安装在第二关节轮的外端面的下部表面上,所述第一驱动链的下端链接在第二关节轮上,所述第一联动链的下端链接在第二联动轮上,所述第二驱动链的上端链接在第二驱动轮上,所述第二联动链的上端链接在第二联驱轮上;
所述第三指节包括包括第三关节轮、第三联动轮、第三驱动轮、第三轮轴、第三指节轴承、第三联动轴承、第三指杆和第三驱动链,其中所述第三关节轮固定安装在第三轮轴上,所述第三联动轮和第三驱动轮叠合并通过第三联动轴承呈可转动式安装在第三轮轴上,第二指杆的活动端通过第三指节轴承呈可转动式安装在第三轮轴上,所述第三指杆的固定端固定安装在第三关节轮的外端面的下部表面上,所述第二驱动链的下端链接在第三关节轮上,所述第二联动链的下端链接在第三联动轮上,所述第三驱动链的上端链接在第三驱动轮上;
所述第四指节包括第四关节轮、第四轮轴、第四指节轴承和第四指杆,其中所述第四关节轮固定安装在第四轮轴上,所述第三指杆的活动端通过第四指节轴承呈可转动式安装在第四轮轴上,所述第四指杆的固定端固定安装在第四关节轮的外端面的下部表面上,所述第三驱动链的下端链接在第四关节轮上,构成第四指节。
3.根据权利要求2所述的双向多指节机械手指,其特征在于还设置有加固杆,所述加固杆横向固定安装或生成在关节轮外端面的下部表面上,所述指杆竖向固定安装或生成在关节轮外端面的下部表面上并使加固杆与指杆直接相连或直接生成。
4.根据权利要求3所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述联动轮的直径为驱动轮直径的1/a,a为大于1的实数。
5.根据权利要求4所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述底驱动轮上设有驱动杆。
6.根据权利要求5所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述底关节轮的轮盘上部挖设有贯通状的限位槽,底驱动轮的轮盘上部表面上呈垂直状安装有限位杆,所述限位杆悬置在限位槽中。
7.根据权利要求6所述的双向多指节机械手指,其特征在于还包括指节壳,所述指节壳是由硬质材料制成的长方形柱状壳,该长方形柱状壳的前后两端为没有壳壁的贯通状,上下左右为实体壳壁,其中左右两侧的壳壁的两端为半圆形,该等半圆形的圆心位置设有轴孔;每个指节均配备有一个指节壳,所配置的指节壳上的轴孔安装在相应的指节的轮轴上,构成带指节壳的多指节机械手指。
8.根据权利要求7所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述指节壳由不锈钢材料制成。
9.根据权利要求8所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述第m指节上的指节壳为长方形锥柱状壳体,且其远端为实体壳壁。
10.根据权利要求9所述的双向多指节机械手指,其特征在于所述带指节壳的多指节机械手指的外表面上还包覆了橡皮套。
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