本發(fā)明涉及一種模塊化欠驅(qū)動(dòng)手指,具體涉及一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動(dòng)手指。
背景技術(shù):
機(jī)械手能夠模仿人手的某些動(dòng)作功能,用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。機(jī)械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人,也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機(jī)器人,它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。機(jī)械手作為智能機(jī)器人與周?chē)h(huán)境交互的一個(gè)重要接口,其重要性不言而喻。在移動(dòng)機(jī)器人中,特別是采用電源提供能量的移動(dòng)機(jī)器人,減少能源消耗是一個(gè)要特別考慮的指標(biāo)。因此,驅(qū)動(dòng)單元少、能量消耗少的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手就成為移動(dòng)機(jī)器人的首選。但與全驅(qū)動(dòng)機(jī)械手各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和抓取力完全由驅(qū)動(dòng)單元決定,欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)還受到機(jī)械結(jié)構(gòu)和外界接觸的影響,這就使其手指的運(yùn)動(dòng)具有極強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)耦合性,導(dǎo)致其指尖軌跡具有不確定性,相比全驅(qū)動(dòng)機(jī)械手喪失了抓取的靈活性,這對(duì)要求欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手精確抓取物體(捏取、操作等動(dòng)作)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。故如何在保持欠驅(qū)動(dòng)手本身優(yōu)勢(shì)的前提下,還能提高其抓取靈活性就成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。同時(shí),由于抓取物體的種類(lèi)較多,如何能更好的拓?fù)淝夫?qū)動(dòng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)也是再設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的問(wèn)題。
綜上所述,由于欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的耦合性而使得手指末端軌跡不確定運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致現(xiàn)有欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手存在失去必要的手指靈活性的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決由于欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的耦合性而使得手指末端軌跡不確定運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致現(xiàn)有欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手存在失去必要的手指靈活性的問(wèn)題。進(jìn)而提供一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動(dòng)手指。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種末端軌跡可控的模塊化欠驅(qū)動(dòng)手指包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分和關(guān)節(jié)部分,關(guān)節(jié)部分與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的輸出端連接,關(guān)節(jié)部分包括第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)、第三關(guān)節(jié)、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu),第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)順次可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝在第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)上,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)手指的抓取動(dòng)作,復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作后的伸展復(fù)位動(dòng)作,鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)或第三關(guān)節(jié)中的一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的啟用與否。
進(jìn)一步地,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分包括電機(jī)、連接套、固定套、指座、繞線輪、第一引導(dǎo)輪和第二引導(dǎo)輪,電機(jī)、連接套、固定套和指座順次連接,繞線輪安裝在連接套內(nèi)并與電機(jī)的輸出端連接,第一引導(dǎo)輪位于連接套內(nèi),第二引導(dǎo)輪位于固定套內(nèi)。
進(jìn)一步地,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分還包括收緊輪蓋和引輪支架,收緊輪蓋安裝在連接套內(nèi)并套裝在電機(jī)的輸出軸上,引輪支架安裝在連接套上,第二引導(dǎo)輪部分伸入到固定套內(nèi),第一引導(dǎo)輪和第二引導(dǎo)輪均安裝在引輪支架上。
進(jìn)一步地,第一關(guān)節(jié)包括兩個(gè)指座連接板、第一關(guān)節(jié)軸和兩個(gè)第一擋板;第二關(guān)節(jié)包括第二關(guān)節(jié)軸和兩個(gè)第二擋板,第三關(guān)節(jié)包括第三關(guān)節(jié)軸和兩個(gè)第三擋板,相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)指座連接板的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與指座連接,兩個(gè)指座連接板的另一端與相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第一擋板的一端通過(guò)第一關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接;相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第二擋板的一端與兩個(gè)第一擋板的另一端之間通過(guò)第二關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接;相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第三擋板的一端與兩個(gè)第二擋板的另一端之間通過(guò)第三關(guān)節(jié)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
進(jìn)一步地,復(fù)位機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)指座復(fù)位擋板、兩個(gè)第一復(fù)位擋板、兩個(gè)第二復(fù)位擋板、兩個(gè)第三復(fù)位擋板、第一復(fù)位彈簧、第二復(fù)位彈簧和第三復(fù)位彈簧,兩個(gè)指座復(fù)位擋板安裝在銷(xiāo)軸上,兩個(gè)第一復(fù)位擋板安裝在第二關(guān)節(jié)軸上,兩個(gè)第二復(fù)位擋板安裝在第三關(guān)節(jié)軸上,兩個(gè)第三復(fù)位擋板安裝在第一輔軸和第二輔軸上,第一復(fù)位彈簧套裝在第一關(guān)節(jié)軸上,且第一復(fù)位彈簧的兩端分別搭設(shè)在第三輔軸和第一引輪軸上,第二復(fù)位彈簧套裝在第二關(guān)節(jié)軸上,且第二復(fù)位彈簧的兩端分別搭設(shè)在第二引輪軸和第三引輪軸上,第三復(fù)位彈簧套裝在第三關(guān)節(jié)軸上,且第三復(fù)位彈簧的兩端分別搭設(shè)在第四引輪軸和第一輔軸上。
進(jìn)一步地,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)包括大輪、中輪、小輪、引導(dǎo)條、第一引輪、第二引輪、第三引輪、第四引輪、第五引輪、第一引輪軸、第二引輪軸、第三引輪軸、第四引輪軸、第一輔軸、第二輔軸、驅(qū)動(dòng)絲和第三輔軸,第一引輪軸和第二引輪軸順次穿設(shè)在第一關(guān)節(jié)的兩個(gè)第一擋板上,第三引輪軸和第四引輪軸順次穿設(shè)在第二關(guān)節(jié)的兩個(gè)第二擋板上,第一輔軸和第二輔軸順次穿設(shè)在第三關(guān)節(jié)的兩個(gè)第三擋板上,第三輔軸穿設(shè)在兩個(gè)指座復(fù)位擋板上,大輪套裝在第一關(guān)節(jié)軸上,中輪套裝在第二關(guān)節(jié)軸上,小輪套裝在第三關(guān)節(jié)軸上,第一引輪套裝在第一引輪軸上,第二引輪套裝在第二引輪軸上,第三引輪套裝在第三引輪軸上,第四引輪套裝在第四引輪軸上,引導(dǎo)條穿設(shè)在第一輔軸和第二輔軸上,第五引輪套裝在第三輔軸上,驅(qū)動(dòng)絲的一端固定在繞線輪上,驅(qū)動(dòng)絲的另一端依次繞過(guò)第一引導(dǎo)輪、第二引導(dǎo)輪、第五引輪、大輪、第一引輪、第二引輪、中輪、第三引輪、第四引輪和小輪后固定在引導(dǎo)條上。
進(jìn)一步地,鎖緊機(jī)構(gòu)包括第一關(guān)節(jié)鎖緊輪、第一關(guān)節(jié)連接套、第一關(guān)節(jié)隔離套、第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧、第一關(guān)節(jié)彈簧端塊、第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧、第二關(guān)節(jié)鎖緊輪、第二關(guān)節(jié)連接套、第二關(guān)節(jié)隔離套、第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧、第二關(guān)節(jié)彈簧端塊、第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧、第三關(guān)節(jié)鎖緊輪、第三關(guān)節(jié)連接套、第三關(guān)節(jié)隔離套、第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧、第三關(guān)節(jié)彈簧端塊和第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧,第一關(guān)節(jié)鎖緊輪安裝在指座連接板與指座復(fù)位擋板之間的第一關(guān)節(jié)軸上,第一關(guān)節(jié)連接套安裝在第一關(guān)節(jié)鎖緊輪上,第一關(guān)節(jié)隔離套和第一關(guān)節(jié)彈簧端塊由左至右依次安裝在第一復(fù)位擋板上,第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的一端與第一關(guān)節(jié)連接套固定連接,第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的另一端繞過(guò)第一關(guān)節(jié)鎖緊輪后與第一關(guān)節(jié)隔離套固定連接,第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的一端與第一關(guān)節(jié)連接套固定連接,第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的另一端繞過(guò)第一關(guān)節(jié)隔離套后與第一關(guān)節(jié)彈簧端塊固定連接;第二關(guān)節(jié)鎖緊輪安裝在第一擋板與第一復(fù)位擋板之間的第二關(guān)節(jié)軸上,第二關(guān)節(jié)連接套安裝在第二關(guān)節(jié)鎖緊輪上,第二關(guān)節(jié)隔離套和第二關(guān)節(jié)彈簧端塊由左至右依次安裝在第二復(fù)位擋板上,第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的一端與第二關(guān)節(jié)連接套固定連接,第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的另一端繞過(guò)第二關(guān)節(jié)鎖緊輪后與第二關(guān)節(jié)隔離套固定連接,第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的一端與第二關(guān)節(jié)隔離套固定連接,第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的另一端繞過(guò)第二關(guān)節(jié)隔離套后與第二關(guān)節(jié)彈簧端塊固定連接;第三關(guān)節(jié)鎖緊輪安裝在第二擋板與第二復(fù)位擋板之間的第三關(guān)節(jié)軸上,第三關(guān)節(jié)連接套安裝在第三關(guān)節(jié)鎖緊輪上,第三關(guān)節(jié)隔離套和第三關(guān)節(jié)彈簧端塊由左至右依次安裝在第三復(fù)位擋板上,第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的一端與第三關(guān)節(jié)連接套固定連接,第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧的另一端繞過(guò)第三關(guān)節(jié)鎖緊輪后與第三關(guān)節(jié)隔離套固定連接,第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的一端與第三關(guān)節(jié)隔離套固定連接,第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧的另一端繞過(guò)第三關(guān)節(jié)隔離套后與第三關(guān)節(jié)彈簧端塊固定連接。
進(jìn)一步地,它還包括三個(gè)指肚,兩個(gè)第一擋板、兩個(gè)第二擋板和兩個(gè)第三擋板上分別安裝有一個(gè)指肚。
進(jìn)一步地,它還包括指座電板、第一關(guān)節(jié)電板、第二關(guān)節(jié)電板和第三關(guān)節(jié)電板,指座電板、第一關(guān)節(jié)電板、第二關(guān)節(jié)電板和第三關(guān)節(jié)電板分別對(duì)應(yīng)安裝在同側(cè)的一個(gè)指座連接板、一個(gè)第一擋板、一個(gè)第二擋板和一個(gè)第三擋板上。
進(jìn)一步地,它還包括第一關(guān)節(jié)限位軸,第一關(guān)節(jié)限位軸安裝在指座上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
1、本發(fā)明通過(guò)提供一種帶有鎖緊機(jī)構(gòu)的模塊化欠驅(qū)動(dòng)手指,能夠使欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手在保持僅僅使用簡(jiǎn)單的控制方法就能夠抓取多種形狀物體的特性的前提下,還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)接觸點(diǎn)要求較高的捏取和操作等動(dòng)作,彌補(bǔ)手指運(yùn)動(dòng)靈活性的缺失。通過(guò)采用模塊化的手指設(shè)計(jì),來(lái)解決欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)拓?fù)涞膯?wèn)題。
2、本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制關(guān)節(jié)的鎖定與否,進(jìn)而對(duì)關(guān)節(jié)提供額外的約束,使關(guān)節(jié)從原來(lái)受外界影響的狀態(tài)變?yōu)榭煽貭顟B(tài),進(jìn)而使指尖的軌跡可規(guī)劃,提高欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手抓取的靈活性。
3、本發(fā)明能夠替代電機(jī)為手指關(guān)節(jié)提供相應(yīng)的約束,并結(jié)合關(guān)節(jié)的回彈元件,使一根三指節(jié)的機(jī)械手指,在三個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)和一個(gè)伺服電機(jī)的替代下,就能達(dá)到類(lèi)似全驅(qū)動(dòng)手指(需要三個(gè)伺服電機(jī))的運(yùn)動(dòng)效果,降低了機(jī)械手指的成本、結(jié)構(gòu)和控制的復(fù)雜程度。
4、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單,耗電量低,占用空間小,維護(hù)和更換方便的優(yōu)點(diǎn),適合用于改進(jìn)并提高欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手的抓取靈活性。
5、本發(fā)明的模塊化的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手指,能夠根據(jù)實(shí)際場(chǎng)合的需要,只需要配備不同的手掌基座,就能夠快速的進(jìn)行結(jié)構(gòu)拓?fù)?兩根指機(jī)械手、三根指機(jī)械手或者四根指機(jī)械手),拆卸安裝方便快捷。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的主視圖;圖2是圖1仰視圖;圖3是圖1的俯視圖;圖4是圖3沿GN-GN處的剖視圖;圖5是圖3沿GO-GO處的剖視圖;圖6是圖1的側(cè)視圖;圖7是本發(fā)明關(guān)節(jié)部分的鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:結(jié)合圖1至圖7說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分和關(guān)節(jié)部分,關(guān)節(jié)部分與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的輸出端連接,關(guān)節(jié)部分包括第一關(guān)節(jié)8、第二關(guān)節(jié)9、第三關(guān)節(jié)10、導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu),第一關(guān)節(jié)8、第二關(guān)節(jié)9和第三關(guān)節(jié)10順次可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)安裝在第一關(guān)節(jié)8、第二關(guān)節(jié)9和第三關(guān)節(jié)10上,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)手指的抓取動(dòng)作,復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)抓取動(dòng)作后的伸展復(fù)位動(dòng)作,鎖緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一關(guān)節(jié)8、第二關(guān)節(jié)9或第三關(guān)節(jié)10中的一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)的啟用與否。
本發(fā)明的模塊化的欠驅(qū)動(dòng)手指,具有組合靈活,安裝或替換方便的優(yōu)點(diǎn)。該機(jī)械手指采用了疊片骨骼式的設(shè)計(jì)方法(通過(guò)圖3能夠確定疊片骨骼),這樣既減輕了手指本身的結(jié)構(gòu)重量,也增強(qiáng)了手指抓取方向上的剛度與強(qiáng)度,同時(shí),骨骼間的空隙能夠用來(lái)安裝機(jī)械手指的其他元器件,提高了手指空間的利用率,縮小手指的整體結(jié)構(gòu)尺寸。
具體實(shí)施方式二:結(jié)合圖1至圖5說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分包括電機(jī)1、連接套2、固定套3、指座4、繞線輪5、第一引導(dǎo)輪6和第二引導(dǎo)輪7,電機(jī)1、連接套2、固定套3和指座4順次連接,繞線輪5安裝在連接套2內(nèi)并與電機(jī)1的輸出端連接,第一引導(dǎo)輪6位于連接套2內(nèi),第二引導(dǎo)輪7位于固定套3內(nèi)。如此設(shè)置,便于為整個(gè)手指的抓取動(dòng)作提供動(dòng)力。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。
當(dāng)電機(jī)1沒(méi)有輸出時(shí),欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手指會(huì)在關(guān)節(jié)回復(fù)彈簧和機(jī)械限位的作用下回到初始狀態(tài)。
本實(shí)施方式的固定套3和指座4制成一體。
具體實(shí)施方式三:結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分還包括收緊輪蓋18和引輪支架19,收緊輪蓋18安裝在連接套2內(nèi)并套裝在電機(jī)1的輸出軸上,引輪支架19安裝在連接套2上,第二引導(dǎo)輪7部分伸入到固定套3內(nèi),第一引導(dǎo)輪6和第二引導(dǎo)輪7均安裝在引輪支架19上。如此設(shè)置,收緊輪蓋18與纏繞輪通過(guò)螺釘固連于電機(jī)的輸出軸上,電機(jī)通過(guò)螺釘固連于連接套上,引輪支架通過(guò)螺釘固連于連接套上,而連接套通過(guò)螺釘,將這部分整體固連于底座上,使得電機(jī)與其他構(gòu)件之間的連接更加緊湊。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四:結(jié)合圖1和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的第一關(guān)節(jié)8包括兩個(gè)指座連接板11、第一關(guān)節(jié)軸12和兩個(gè)第一擋板13;第二關(guān)節(jié)9包括第二關(guān)節(jié)軸14和兩個(gè)第二擋板15,第三關(guān)節(jié)10包括第三關(guān)節(jié)軸16和兩個(gè)第三擋板17,相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)指座連接板11的一端通過(guò)銷(xiāo)軸80與指座4連接,兩個(gè)指座連接板11的另一端與相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第一擋板13的一端通過(guò)第一關(guān)節(jié)軸12可轉(zhuǎn)動(dòng)連接;相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第二擋板15的一端與兩個(gè)第一擋板13的另一端之間通過(guò)第二關(guān)節(jié)軸14可轉(zhuǎn)動(dòng)連接;相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)第三擋板17的一端與兩個(gè)第二擋板15的另一端之間通過(guò)第三關(guān)節(jié)軸16可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。如此設(shè)置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作靈活。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二或三相同。
具體實(shí)施方式五:結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的復(fù)位機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)指座復(fù)位擋板37、兩個(gè)第一復(fù)位擋板38、兩個(gè)第二復(fù)位擋板39、兩個(gè)第三復(fù)位擋板40、第一復(fù)位彈簧41、第二復(fù)位彈簧42和第三復(fù)位彈簧43,兩個(gè)指座復(fù)位擋板37安裝在銷(xiāo)軸80上,兩個(gè)第一復(fù)位擋板38安裝在第二關(guān)節(jié)軸14上,兩個(gè)第二復(fù)位擋板39安裝在第三關(guān)節(jié)軸16上,兩個(gè)第三復(fù)位擋板40安裝在第一輔軸32和第二輔軸33上,第一復(fù)位彈簧41套裝在第一關(guān)節(jié)軸12上,且第一復(fù)位彈簧41的兩端分別搭設(shè)在第三輔軸35和第一引輪軸28上,第二復(fù)位彈簧42套裝在第二關(guān)節(jié)軸14上,且第二復(fù)位彈簧42的兩端分別搭設(shè)在第二引輪軸29和第三引輪軸30上,第三復(fù)位彈簧43套裝在第三關(guān)節(jié)軸16上,且第三復(fù)位彈簧43的兩端分別搭設(shè)在第四引輪軸31和第一輔軸32上。如此設(shè)置,當(dāng)三個(gè)關(guān)節(jié)在抓取完物品后,需要復(fù)位時(shí),三個(gè)復(fù)位彈簧為三個(gè)關(guān)節(jié)提供展開(kāi)的動(dòng)力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的復(fù)位。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三或四相同。
具體實(shí)施方式六:結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)包括大輪20、中輪21、小輪22、引導(dǎo)條23、第一引輪24、第二引輪25、第三引輪26、第四引輪27、第五引輪36、第一引輪軸28、第二引輪軸29、第三引輪軸30、第四引輪軸31、第一輔軸32、第二輔軸33、驅(qū)動(dòng)絲34和第三輔軸35,第一引輪軸28和第二引輪軸29順次穿設(shè)在第一關(guān)節(jié)8的兩個(gè)第一擋板13上,第三引輪軸30和第四引輪軸31順次穿設(shè)在第二關(guān)節(jié)9的兩個(gè)第二擋板15上,第一輔軸32和第二輔軸33順次穿設(shè)在第三關(guān)節(jié)10的兩個(gè)第三擋板17上,第三輔軸35穿設(shè)在兩個(gè)指座復(fù)位擋板37上,大輪20套裝在第一關(guān)節(jié)軸12上,中輪21套裝在第二關(guān)節(jié)軸14上,小輪22套裝在第三關(guān)節(jié)軸16上,第一引輪24套裝在第一引輪軸28上,第二引輪25套裝在第二引輪軸29上,第三引輪26套裝在第三引輪軸30上,第四引輪27套裝在第四引輪軸31上,引導(dǎo)條23穿設(shè)在第一輔軸32和第二輔軸33上,第五引輪36套裝在第三輔軸35上,驅(qū)動(dòng)絲34的一端固定在繞線輪5上,驅(qū)動(dòng)絲34的另一端依次繞過(guò)第一引導(dǎo)輪6、第二引導(dǎo)輪7、第五引輪36、大輪20、第一引輪24、第二引輪25、中輪21、第三引輪26、第四引輪27和小輪22后固定在引導(dǎo)條23上。如此設(shè)置,便于為三個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四或五相同。
導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)原理:由電機(jī)直聯(lián)纏繞輪并帶動(dòng)纏繞輪旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)絲的走線如圖5所示。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)纏繞驅(qū)動(dòng)絲時(shí),手指三個(gè)關(guān)節(jié)會(huì)根據(jù)用于關(guān)節(jié)回彈的彈簧的剛度比而旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度,當(dāng)三個(gè)關(guān)節(jié)都沒(méi)有與外界物體接觸時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與三個(gè)關(guān)節(jié)的角度唯一對(duì)應(yīng)。當(dāng)任意關(guān)節(jié)與外界物體接觸時(shí),則指尖的軌跡不可預(yù)測(cè)。這是欠驅(qū)動(dòng)手指本身固有的特性;當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)釋放驅(qū)動(dòng)絲時(shí),關(guān)節(jié)會(huì)在回彈原件和機(jī)械限位的限制下回復(fù)初始位置。在上述過(guò)程中,結(jié)合關(guān)節(jié)鎖緊裝置,根據(jù)實(shí)際所需控制關(guān)節(jié)的啟用與否,便可達(dá)到指尖軌跡可控的效果。
具體實(shí)施方式七:結(jié)合圖7說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的鎖緊機(jī)構(gòu)包括第一關(guān)節(jié)鎖緊輪44、第一關(guān)節(jié)連接套45、第一關(guān)節(jié)隔離套46、第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧47、第一關(guān)節(jié)彈簧端塊48、第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧49、第二關(guān)節(jié)鎖緊輪50、第二關(guān)節(jié)連接套51、第二關(guān)節(jié)隔離套52、第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧53、第二關(guān)節(jié)彈簧端塊54、第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧55、第三關(guān)節(jié)鎖緊輪56、第三關(guān)節(jié)連接套57、第三關(guān)節(jié)隔離套58、第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧59、第三關(guān)節(jié)彈簧端塊60和第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧61,第一關(guān)節(jié)鎖緊輪44安裝在指座連接板11與指座復(fù)位擋板37之間的第一關(guān)節(jié)軸12上,第一關(guān)節(jié)連接套45安裝在第一關(guān)節(jié)鎖緊輪44上,第一關(guān)節(jié)隔離套46和第一關(guān)節(jié)彈簧端塊48由左至右依次安裝在第一復(fù)位擋板38上,第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧47的一端與第一關(guān)節(jié)連接套45固定連接,第一關(guān)節(jié)鎖緊彈簧47的另一端繞過(guò)第一關(guān)節(jié)鎖緊輪44后與第一關(guān)節(jié)隔離套46固定連接,第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧49的一端與第一關(guān)節(jié)連接套45固定連接,第一關(guān)節(jié)記憶合金彈簧49的另一端繞過(guò)第一關(guān)節(jié)隔離套46后與第一關(guān)節(jié)彈簧端塊48固定連接;第二關(guān)節(jié)鎖緊輪50安裝在第一擋板13與第一復(fù)位擋板38之間的第二關(guān)節(jié)軸14上,第二關(guān)節(jié)連接套51安裝在第二關(guān)節(jié)鎖緊輪50上,第二關(guān)節(jié)隔離套52和第二關(guān)節(jié)彈簧端塊54由左至右依次安裝在第二復(fù)位擋板39上,第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧53的一端與第二關(guān)節(jié)連接套51固定連接,第二關(guān)節(jié)鎖緊彈簧53的另一端繞過(guò)第二關(guān)節(jié)鎖緊輪50后與第二關(guān)節(jié)隔離套52固定連接,第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧55的一端與第二關(guān)節(jié)隔離套52固定連接,第二關(guān)節(jié)記憶合金彈簧55的另一端繞過(guò)第二關(guān)節(jié)隔離套52后與第二關(guān)節(jié)彈簧端塊54固定連接;第三關(guān)節(jié)鎖緊輪56安裝在第二擋板15與第二復(fù)位擋板39之間的第三關(guān)節(jié)軸16上,第三關(guān)節(jié)連接套57安裝在第三關(guān)節(jié)鎖緊輪56上,第三關(guān)節(jié)隔離套58和第三關(guān)節(jié)彈簧端塊60由左至右依次安裝在第三復(fù)位擋板40上,第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧59的一端與第三關(guān)節(jié)連接套57固定連接,第三關(guān)節(jié)鎖緊彈簧59的另一端繞過(guò)第三關(guān)節(jié)鎖緊輪56后與第三關(guān)節(jié)隔離套58固定連接,第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧61的一端與第三關(guān)節(jié)隔離套58固定連接,第三關(guān)節(jié)記憶合金彈簧61的另一端繞過(guò)第三關(guān)節(jié)隔離套58后與第三關(guān)節(jié)彈簧端塊60固定連接。如此設(shè)置,為手指的動(dòng)作提供了另外一種方式,導(dǎo)輪機(jī)構(gòu)是適用于三個(gè)關(guān)節(jié)同時(shí)動(dòng)作的狀態(tài),鎖緊裝置是使用于需要一個(gè)關(guān)節(jié)或者多個(gè)關(guān)節(jié)鎖緊,其余關(guān)節(jié)動(dòng)作的一種靈活的工作狀態(tài),使得本發(fā)明的手指動(dòng)作更加多樣化,使用范圍更廣。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五或六相同。
鎖緊裝置的原理:記憶合金彈簧在通以一定電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向收縮運(yùn)動(dòng),通過(guò)連接套帶動(dòng)鎖緊彈簧扭轉(zhuǎn),致使鎖緊彈簧的內(nèi)徑變小而抱緊鎖緊輪。鎖緊輪通過(guò)鍵槽結(jié)構(gòu)與后端指節(jié)相連,而鎖緊彈簧固定于前端指節(jié)上,顧當(dāng)鎖緊彈簧抱緊鎖緊輪時(shí),就可以起到阻止兩個(gè)指節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的效果,達(dá)到制動(dòng)的目的。
具體實(shí)施方式八:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式還包括三個(gè)指肚62,兩個(gè)第一擋板13、兩個(gè)第二擋板15和兩個(gè)第三擋板17上分別通過(guò)指肚支撐座81安裝有一個(gè)指肚62。如此設(shè)置,便于與待抓取物接觸。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具體實(shí)施方式九:結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式還包括指座電板63、第一關(guān)節(jié)電板64、第二關(guān)節(jié)電板65和第三關(guān)節(jié)電板66,指座電板63、第一關(guān)節(jié)電板64、第二關(guān)節(jié)電板65和第三關(guān)節(jié)電板66分別對(duì)應(yīng)安裝在同側(cè)的一個(gè)指座連接板11、一個(gè)第一擋板13、一個(gè)第二擋板15和一個(gè)第三擋板17上。如此設(shè)置,電板上具有機(jī)械手指的集成電路,欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手在控制時(shí)需要采集每個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息和指節(jié)上的壓力等信息,其中數(shù)據(jù)采集電路與角度傳感器(優(yōu)選為電容式角度傳感器)同時(shí)做到了電路板上,壓力傳感器存在于指肚下方,可通過(guò)在電路板上提前預(yù)留好的接口與電路板相連,數(shù)據(jù)采集電路同時(shí)采集角度傳感器和壓力傳感器的信息,并提供給控制系統(tǒng)。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。
具體實(shí)施方式十:結(jié)合圖3說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式還包括第一關(guān)節(jié)限位軸67,第一關(guān)節(jié)限位軸67安裝在指座4上。如此設(shè)置,為第一關(guān)節(jié)的動(dòng)作提供限位。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
具體實(shí)施方式十一:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式兩個(gè)第一擋板13與兩個(gè)第二擋板15交匯處的兩個(gè)第一復(fù)位擋板38上設(shè)有凸起,兩個(gè)第二擋板15和兩個(gè)第三擋板17交匯處的兩個(gè)第二復(fù)位擋板39上設(shè)有凸起。如此設(shè)置,為三個(gè)關(guān)節(jié)在關(guān)節(jié)回彈時(shí)提供回彈極限位置,保證關(guān)節(jié)在回彈時(shí)不至于過(guò)位,從而保持手指的原始狀態(tài)。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十相同。