柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的制造方法
【專利摘要】柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，屬于機器人手技術領域，包括基座、兩個指段、兩個關節軸、驅動器、柔性傳動件、腱繩、多個傳動輪、半輪、半輪連接件、轉軸、半輪凸塊、兩個簧件和限位凸塊等。該裝置實現了機器人手指平夾自適應抓取模式與耦合自適應抓取模式可以簡單切換的功能。在平夾自適應抓取模式中，該裝置既能平動第二指段捏持物體，也能依次轉動第一指段和第二指段包絡不同形狀、大小的物體；在耦合自適應抓取模式中，該裝置可以同時聯動兩個關節轉動，并在第一指段接觸物體被阻擋后自然轉入彎曲第二指段的自適應抓取階段；抓取范圍大；該裝置結構緊湊、體積小，制造和維護成本低，適用于機器人手。
【專利說明】
柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置
技術領域
[0001 ]本發明屬于機器人手技術領域，特別涉及一種柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的結構設計。
【背景技術】
[0002]欠驅動機器人手是指電機數量少于關節數量的機器人手，它具有自適應抓取功能，能夠適應多種物體的抓取，在不同的場合下使用達到減少復雜傳感與實時控制的需求，提高抓取的穩定性和精確性，同時裝置簡便、成本低廉，質量小、體積小，可以被廣泛應用在工業、農業與服務業機器人中或者作為假手給殘疾人使用。
[0003]具有兩自由度的欠驅動機器人手主要包括兩個基本類別:一類是耦合抓取模式，另一類是自適應抓取模式。其中耦合抓取模式是指兩個關節按一定的比例或者變化的比例同時轉動，具體可以分為正向耦合抓取模式和反向耦合抓取模式，正向耦合抓取常常簡稱為耦合抓取，反向耦合抓取模式中按相同比例的抓取模式應用比較廣泛，常稱為平行夾持耦合抓取模式，常常簡稱為平夾抓取。正向耦合抓取適合用末端指段去捏持小的物體，而自適應抓取適合包絡物體抓取，常稱為力量抓取。
[0004]在基本類別的組合中，主要有兩種復合抓取模式:一種是先耦合而后自適應的抓取模式，稱為耦合自適應抓取模式，或耦自抓取模式;另一種是先平行夾持而后自適應的抓取模式，稱為平夾自適應抓取模式，或平自抓取模式。其中，耦自抓取模式能夠具有更加擬人性的特點，同時末端的捏持效果也是比較容易實現。平自抓取模式能夠具有兩個平行開合的末端指段，在工業上適合平行捏持薄片狀物體或者具有兩個相平行面的物體。
[0005]已有的一種具有雙自由度欠驅動手指的五連桿夾持裝置，如美國專利US8973958B2，包括五個連桿、彈簧和機械約束等。該裝置實現了平夾自適應抓取模式。在工作時，開始階段保持末端指段的姿態進行近關節彎曲動作，之后根據物體的位置可以實現平行捏持或自適應包絡握持的功能。其不足之處在于，該裝置僅能實現平夾自適應抓取模式，無法實現耦合自適應抓取模式;此外，它采用非常復雜的多連桿機構，運動存在較大的死區，抓取范圍較小，機構體積大，缺乏柔順性，制造成本過高。
[0006]已有的一種雙關節并聯欠驅動機器人手指裝置，如中國專利CN101633171B，包括基座、電機、兩個關節軸、兩個指段、耦合傳動機構、欠驅動傳動機構和多個簧件。該裝置實現了耦合自適應抓取模式，當手指碰觸物體前就呈現多關節耦合轉動的效果，非常擬人化，同時也有助于捏持方式抓取物體;當手指碰觸物體后就采用一種多關節欠驅動方式轉動的效果，具有對所抓取物體的大小尺寸自動適應的好處。其不足之處在于，該裝置僅能實現耦合自適應抓取模式，無法實現平夾自適應抓取模式;此外，機構復雜，安裝維修困難;簧件數目過多，利用簧件解耦調和耦合傳動機構與自適應傳動機構之間的矛盾，常常使得多個簧件形變較大，導致過大且不必要的能量損耗。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了克服已有技術的不足之處，提供一種柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置。該裝置可以實現平夾自適應抓取模式，在簡單手動切換后，又可以實現耦合自適應抓取模式;該裝置既能平動第二指段平行夾持物體，也能兩個關節同時正向彎曲去耦合捏持物體，還可以先后轉動第一指段和第二指段自適應包絡不同形狀、大小的物體;抓取范圍大;無需復雜的傳感和控制系統。
[0008]本發明的技術方案如下:
[0009]本發明設計的一種柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關節軸、遠關節軸和驅動器;所述驅動器與基座固接;所述近關節軸的中心線與遠關節軸的中心線平行;其特征在于:該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置還包括傳動機構、第一傳動輪、第二傳動輪、柔性傳動件、半輪、第三傳動輪、腱繩、半輪凸塊、半輪連接件、轉軸、第一簧件、第二簧件和限位凸塊;所述近關節軸活動套設在基座中；所述遠關節軸活動套設在第一指段中；所述第一指段套接在近關節軸上;所述第二指段套接在遠關節軸上;所述傳動機構設置在基座中；所述驅動器的輸出軸與傳動機構的輸入端相連，所述傳動機構的輸出端與第一傳動輪相連;所述第一傳動輪活動套接在近關節軸上，所述第二傳動輪套接在遠關節軸上，第二傳動輪與第二指段固接;所述柔性傳動件采用傳動帶、腱繩或鏈條，所述第一傳動輪采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述第二傳動輪采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述柔性傳動件連接第一傳動輪和第二傳動輪，所述柔性傳動件、第一傳動輪和第二傳動輪三者之間配合形成帶輪傳動關系、繩輪傳動關系或鏈輪傳動關系;所述柔性傳動件形成“O”字形;所述半輪連接件套接在近關節軸上;所述轉軸套設在半輪連接件上;所述半輪套接在轉軸上;所述半輪與近關節軸同心;所述第三傳動輪套接在遠關節軸上，第三傳動輪與第二指段固接;定義抓取物體的一側為該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的前方，相對的另一側即遠離抓取物體的那一側為該裝置的后方;所述腱繩的一端與半輪固接，所述腱繩依次纏繞經過半輪，穿過第一指段，從后方纏繞經過第三傳動輪，所述腱繩的另一端與第二指段固接;所述腱繩、半輪和第三傳動輪三者之間配合形成繩輪傳動關系;所述半輪凸塊與半輪固接;所述限位凸塊與基座固接;所述半輪凸塊與限位凸塊相接觸或離開一段距離;設第一指段靠向物體的轉動方向為近關節正方向，第一指段遠離物體的轉動方向為近關節反方向；在該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置處于初始狀態時，半輪凸塊與限位凸塊接觸;所述第一簧件的兩端分別連接半輪凸塊和基座;所述第二簧件的兩端分別連接第二指段和第一指段，第二簧件使第二指段靠向拉緊腱繩的方向；第一傳動輪的傳動半徑大于第二傳動輪的傳動半徑;所述半輪的傳動半徑與第三傳動輪的傳動半徑相等。
[0010]本發明所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述驅動器米用電機、氣缸或液壓缸。
[0011 ]本發明所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。
[0012]本發明所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。
[0013]本發明所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:還包括過渡滑輪和滑輪軸，所述過渡滑輪套接在滑輪軸上，所述滑輪軸套設在第一指段中，所述腱繩纏繞經過過渡滑輪。
[0014]本發明與現有技術相比，具有以下優點和突出性效果:
[0015]本發明裝置利用驅動器、閉環柔性件傳動機構、開環柔性件傳動機構、兩個簧件、半輪、轉軸、半輪連接件、半輪凸塊和限位凸塊等綜合實現了機器人手指平夾自適應抓取模式與耦合自適應抓取模式可以簡單切換的功能:該裝置可以實現平夾自適應抓取模式，在簡單手動切換后，又可以實現耦合自適應抓取模式;在平夾自適應抓取模式中，該裝置既能平動第二指段捏持物體，也能依次轉動第一指段和第二指段包絡不同形狀、大小的物體;在耦合自適應抓取模式中，該裝置可以同時聯動兩個關節轉動，并在第一指段接觸物體被阻擋后自然轉入彎曲第二指段的自適應抓取階段;抓取范圍大;采用欠驅動的方式，利用一個驅動器驅動兩個關節，無需復雜的傳感和控制系統;該裝置結構緊湊、體積小，制造和維護成本低，適用于機器人手。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明設計的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的一種實施例的立體外觀圖。
[0017]圖2是圖1所示實施例的正面外觀圖。
[0018]圖3是圖1所示實施例的一個側面外觀圖(圖2的右視圖)。
[0019]圖4是圖1所示實施例的另一個側面外觀圖(圖2的左視圖)。
[0020]圖5是圖2的A-A剖視圖。
[0021]圖6是圖2的B-B剖視圖。
[0022]圖7是圖1所示實施例的從一個角度觀察的內部立體視圖(未畫出部分零件)。
[0023]圖8是圖1所示實施例的從另一個角度觀察的內部立體視圖(未畫出部分零件)。
[0024]圖9是圖1所示實施例的爆炸視圖。
[0025]圖10至圖14是圖1所示實施例在平夾自適應模式下以包絡握持的方式抓取物體的動作過程示意圖。
[0026]圖15至圖17是圖1所示實施例在平夾自適應模式下平行開合第二指段夾持物體的動作過程示意圖。
[0027]圖18至圖21是圖1所示實施例在耦合自適應模式下以包絡握持的方式抓取物體的動作過程示意圖。
[0028]圖22至圖24是圖1所示實施例在耦合自適應模式下耦合彎曲用第二指段夾持物體的動作過程示意圖。
[0029]在圖1至圖22中:
[0030]I—基座，111—基座前板， 112—基座后板， 113—基座左側板，
[0031]114—基座右側板，115—基座表面板，116—基座底板， 117—基座側罩板，
[0032]2—第一指段，21—第一指段骨架，22—第一指段左側板，23—I指段右側板，
[0033]24—第一指段表面板，25—第一指段前板，26—第一指段后板，3—第二指段，
[0034]4—近關節軸，5—遠關節軸，6—第一傳動輪， 7—第二傳動輪，
[0035]8—柔性傳動件，811—第二?度滑輪，812—第二^鹿骨輪，813—第三?度滑輪，
[0036]821—第一過渡滑輪軸，822—第二過渡滑輪軸，823—第三過渡滑輪軸，83—軸承，
[0037]84—套筒，85 —螺釘，86—銷釘，9 一半輪，
[0038]10 —第三傳動輪，11 一腱繩，12—半輪凸塊，13—第一簧件，
[0039]14—驅動器(電機)，141—減速器，142—第一錐齒輪，143—第二錐齒輪，
[0040]144 一過渡齒輪軸，145—第一帶輪，146—第二帶輪，147—傳動帶，
[0041]15 —半輪連接件，16—轉軸17—物體，18—限位凸塊，
[0042]19 一第二簧件。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖及實施例進一步詳細介紹本發明的具體結構、工作原理的內容。
[0044]本發明設計的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的一種實施例，如圖1至圖9所示，包括基座1、第一指段2、第二指段3、近關節軸4、遠關節軸5和驅動器14;所述驅動器14與基座I固接;所述近關節軸4的中心線與遠關節軸5的中心線平行。本實施例還包括傳動機構、第一傳動輪6、第二傳動輪7、柔性傳動件8、半輪9、第三傳動輪10、腱繩11、半輪凸塊12、半輪連接件15、轉軸16、第一簧件13、第二簧件19和限位凸塊18;所述近關節軸4活動套設在基座I中；所述遠關節軸5活動套設在第一指段2中；所述第一指段2套接在近關節軸4上;所述第二指段3套接在遠關節軸5上;所述傳動機構設置在基座I中；所述驅動器14的輸出軸與傳動機構的輸入端相連;所述傳動機構的輸出端與第一傳動輪6相連;所述第一傳動輪6活動套接在近關節軸4上，所述第二傳動輪7套接在遠關節軸5上，第二傳動輪7與第二指段3固接;所述柔性傳動件8采用傳動帶、腱繩或鏈條，所述第一傳動輪6采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述第二傳動輪7采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述柔性傳動件8連接第一傳動輪6和第二傳動輪7，所述柔性傳動件8、第一傳動輪6和第二傳動輪7三者之間配合形成帶輪傳動關系、繩輪傳動關系或鏈輪傳動關系;所述柔性傳動件8形成“O”字形;所述半輪連接件15套接在近關節軸4上;所述轉軸16套設在半輪連接件15上;所述半輪9套接在轉16軸上;所述半輪9與近關節軸4同心;所述第三傳動輪10套接在遠關節軸5上，第三傳動輪10與第二指段3固接；定義抓取物體17的一側為該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的前方，相對的另一側即遠離抓取物體的那一側為該裝置的后方;所述腱繩11的一端與半輪9固接，所述腱繩11依次纏繞經過半輪9，穿過第一指段2，從后方纏繞經過第三傳動輪10，所述腱繩11的另一端與第二指段3固接;所述腱繩11、半輪9和第三傳動輪10三者之間配合形成繩輪傳動關系；所述半輪凸塊12與半輪9固接;所述限位凸塊18與基座I固接;所述半輪凸塊12與限位凸塊18相接觸或離開一段距離;設第一指段2靠向物體17的轉動方向為近關節正方向，第一指段2遠離物體17的轉動方向為近關節反方向；在該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置處于初始狀態時，半輪凸塊12與限位凸塊18接觸；
[0045]所述第一簧件13的兩端分別連接半輪凸塊12和基座I;所述第二簧件19的兩端分另IJ連接第二指段3和第一指段2，第二簧件19使第二指段3靠向拉緊腱繩11的方向；設第二指段3繞遠關節軸5的中心線靠向物體17的轉動方向為遠關節正方向，第二指段3繞遠關節軸5的中心線離開物體17的轉動方向為遠關節反方向，本實施例中，由于腱繩11從后方纏繞第三傳動輪10，因此，第二簧件19使第二指段3靠向遠關節正方向。第一傳動輪6的傳動半徑大于第二傳動輪7的傳動半徑;所述半輪9的傳動半徑與第三傳動輪10的傳動半徑相等。
[0046]本發明所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述驅動器14采用電機、氣缸或液壓缸。所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。本實施例中，所述驅動器14采用電機;所述第一簧件13采用拉簧;所述第二簧件19采用拉簧。
[0047]本實施例還包括3個過渡滑輪81和3個對應的過渡滑輪軸82;每個所述過渡滑輪81套接在對應的過渡滑輪軸82上;所述第一過渡滑輪軸、第二過渡滑輪軸分別套設在第一指段2中；所述腱繩11分別纏繞經過第一過渡滑輪、第二過渡滑輪和第三過渡滑輪。第一過渡滑輪、第二過渡滑輪和第三過渡滑輪的設置有利于加大腱繩11在半輪9、第三傳動輪10上的纏繞經過的弧長，還可以減少傳動摩擦，獲得更好的傳動效果。
[0048]本實施例中，所述基座I包括固接在一起的基座前板111、基座后板112、基座左側板113、基座右側板114、基座表面板115、基座底板116和基座側罩板117。本實施例中，所述第一指段2包括固接在一起的第一指段骨架21、第一指段左側板22、第一指段右側板23、第一指段表面板24、第一指段前板25和第一指段后板26。
[0049]本實施例中，所述傳動機構包括減速器141、第一錐齒輪142、第二錐齒輪143、過渡齒輪軸144、第一帶輪145、第二帶輪146和傳動帶147;所述電機14的輸出軸與減速器141的輸入軸相連，所述第一錐齒輪142套固在減速器141的輸出軸上，所述第二錐齒輪143套固在過渡齒輪軸144上，所述第一錐齒輪142與第二錐齒輪143嚙合;所述過渡齒輪軸144套設在基座I中，所述第一帶輪145套固在過渡齒輪軸144上，所述第二帶輪146活動套接在近關節軸4上，所述第二帶輪146與第一傳動輪6固接，所述傳動帶147連接第一帶輪145和第二帶輪146，所述傳動帶147、第一帶輪145和第二帶輪146形成帶輪傳動關系，所述傳動帶呈“O”字形。
[0050]本實施例還采用了若干軸承83、若干套筒84、若干螺釘85和若干銷釘86等零件，屬于公知常用技術，不贅述。
[0051 ] 本實施例的工作原理，結合附圖10至圖24，敘述如下:
[0052]該裝置具有兩種抓取模式:一種是耦合自適應抓取模式，另一種是平夾自適應抓取模式，兩種模式的切換可以由半輪繞轉軸的轉動來實現。
[0053]平夾自適應抓取模式和耦合自適應抓取模式的手動切換方法為:
[0054]將該裝置運行調整到伸直的狀態，然后將半輪繞轉軸旋轉180度。
[0055]I)平夾自適應抓取模式的實現
[0056]將半輪撥動到靠向后方的一側，這時腱繩從后方纏繞經過半輪，腱繩、半輪與第三傳動輪構成了同向等速傳動。下面針對平夾自適應抓取模式進行詳細說明:
[0057]初始位置為手指伸直狀態。
[0058]a)當半輪凸塊12的旋轉角度為O度時，半輪9相對基座I的位置不變；由于半輪9與第三傳動輪10的傳動半徑相等(即兩者轉角相同，傳動比為I)，在腱繩11的作用下，無論第一指段2處于何位置，第三傳動輪10始終與半輪9保持同一角度，第三傳動輪10相對基座I的只進行平移運動而不會旋轉，由于第三傳動輪10與第二指段3固接，所以第二指段3相對基座I只進行平移運動而不會旋轉。
[0059 ] b)當半輪凸塊12的旋轉角度為正時，在腱繩11的作用下，第三傳動輪1的旋轉角度等于半輪凸塊12的轉角。
[0060]當本實施例抓取物體17時，驅動器14通過傳動機構的傳動，使得第一傳動輪6正轉，第一傳動輪6相對基座I的轉角為α。在柔性傳動件8的作用下，第一傳動輪6相對第一指段2的轉角與第二傳動輪7相對第一指段2的轉角有一定比例的關系。設從第一傳動輪6通過柔性傳動件8傳動到第二傳動輪7的傳動比為i，該傳動比是第一傳動輪6的轉速(相對于第一指段2)與第二傳動輪7的轉速(相對于第一指段2)之比，它等于第二傳動輪7的傳動半徑與第一傳動輪6的傳動半徑之比。由于第一傳動輪6的傳動半徑大于第二傳動輪7的傳動半徑，因此是增速傳動，輸出速度大于輸入速度，故傳動比i小于I。設第一指段2繞近關節軸4的轉角為S。由于第二傳動輪7與第二指段3固接，而第二指段3相對于基座I沒有發生轉動，因此此時第二傳動輪7也就相對于基座I沒有發生轉動，于是可以推導得出本實施例裝置將平衡于滿足如下(公式I)的位置:
[0061]α = δ(1-?)(公式 I)
[0062]由于i小于I，可以求出一個α和δ分別為正的不同角度(其中α小于δ)。因此當驅動器14通過傳動機構的傳動，第一傳動輪6轉動了一個角度α，此時，第一指段2繞近關節軸4轉過了一個角度I第二指段3相對于基座I始終是同一個姿態，只是位置發生了變化。這是平行夾持的階段(如圖10、圖11、圖12、圖21)。這一階段適合以第二指段3去夾持物體17，或者通過外張的方式用第二指段3去從內向外打開的方式外張撐取物體17。例如一個空心圓柱筒的拿取，從該物體的內側向外張開撐住筒壁，從而拿取物體。
[0063]當第一指段2接觸物體17而被物體17阻擋不能再轉動，將進入自適應包絡的第二階段(如圖13、圖14、圖19、圖20、圖22所示)，這時驅動器14通過傳動機構的傳動，帶動第一傳動輪6，使固接在一起的第二指段3、第二傳動輪7和第三傳動輪10同時繞遠關節軸5轉動，通過腱繩11帶動半輪9和半輪凸塊12繞近關節軸4轉動，第一簧件13發生變形(如圖13、圖19所示)，此時第二指段3會繞遠關節軸5的中心線繼續轉動，直到第二指段3接觸物體17為止，完成自適應包絡抓取物體的效果。針對不同形狀、大小的物體，本實施例具有自適應性，能夠通用抓取多種物體。
[0064]釋放物體17的過程:驅動器14反轉，后續過程與上述抓取物體17的過程剛好相反，
不贅述。
[0065]2)耦合自適應抓取模式的實現
[0066]將半輪9撥動到靠向抓取物體17的一側(前方)，這時腱繩11從前方纏繞經過半輪9，腱繩11、半輪9與第三傳動輪10構成了反向等速傳動。
[0067]下面針對耦合自適應抓取模式進行介紹。
[0068]當驅動器14通過第一傳動輪6、柔性傳動件8和第二傳動輪7帶動第一指段2正向轉動靠向物體17時，由于半輪9始終靠向限位凸塊18而沒有發生轉動，此時第一指段2相對于半輪9的轉動會使得腱繩11在半輪9上解繞(部分離開半輪9)，此時第二簧件19將第二指段3拉向抓取物體17—側，腱繩11在第三傳動輪10上更多的纏繞，從而收緊腱繩11，第二指段3靠向物體17方向轉動。此時會有:
[0069]α = δ(1+?)(公式 2)
[0070]釋放物體17的過程與上述過程相反，不贅述。
[0071]本發明裝置利用驅動器、閉環柔性件傳動機構、開環柔性件傳動機構、兩個簧件、半輪、轉軸、半輪連接件、半輪凸塊和限位凸塊等綜合實現了機器人手指平夾自適應抓取模式與耦合自適應抓取模式可以簡單切換的功能:該裝置可以實現平夾自適應抓取模式，在簡單手動切換后，又可以實現耦合自適應抓取模式。在平夾自適應抓取模式中，該裝置既能平動第二指段捏持物體，也能依次轉動第一指段和第二指段包絡不同形狀、大小的物體;在耦合自適應抓取模式中，該裝置可以同時聯動兩個關節轉動，并在第一指段接觸物體被阻擋后自然轉入彎曲第二指段的自適應抓取階段;抓取范圍大;采用欠驅動的方式，利用一個驅動器驅動兩個關節，無需復雜的傳感和控制系統;該裝置結構緊湊、體積小，制造和維護成本低，適用于機器人手。
【主權項】
1.一種柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關節軸、遠關節軸和驅動器;所述驅動器與基座固接;所述近關節軸的中心線與遠關節軸的中心線平行;其特征在于:該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置還包括傳動機構、第一傳動輪、第二傳動輪、柔性傳動件、半輪、第三傳動輪、腱繩、半輪凸塊、半輪連接件、轉軸、第一簧件、第二簧件和限位凸塊;所述近關節軸活動套設在基座中；所述遠關節軸活動套設在第一指段中；所述第一指段套接在近關節軸上;所述第二指段套接在遠關節軸上；所述傳動機構設置在基座中；所述驅動器的輸出軸與傳動機構的輸入端相連，所述傳動機構的輸出端與第一傳動輪相連;所述第一傳動輪活動套接在近關節軸上，所述第二傳動輪套接在遠關節軸上，第二傳動輪與第二指段固接;所述柔性傳動件采用傳動帶、腱繩或鏈條，所述第一傳動輪采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述第二傳動輪采用帶輪、繩輪或鏈輪，所述柔性傳動件連接第一傳動輪和第二傳動輪，所述柔性傳動件、第一傳動輪和第二傳動輪三者之間配合形成帶輪傳動關系、繩輪傳動關系或鏈輪傳動關系；所述柔性傳動件形成“O”字形;所述半輪連接件套接在近關節軸上;所述轉軸套設在半輪連接件上;所述半輪套接在轉軸上;所述半輪與近關節軸同心;所述第三傳動輪套接在遠關節軸上，第三傳動輪與第二指段固接;定義抓取物體的一側為該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置的前方，相對的另一側即遠離抓取物體的那一側為該裝置的后方;所述腱繩的一端與半輪固接，所述腱繩依次纏繞經過半輪，穿過第一指段，從后方纏繞經過第三傳動輪，所述腱繩的另一端與第二指段固接;所述腱繩、半輪和第三傳動輪三者之間配合形成繩輪傳動關系;所述半輪凸塊與半輪固接;所述限位凸塊與基座固接;所述半輪凸塊與限位凸塊相接觸或離開一段距離;設第一指段靠向物體的轉動方向為近關節正方向，第一指段遠離物體的轉動方向為近關節反方向；在該柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置處于初始狀態時，半輪凸塊與限位凸塊接觸;所述第一簧件的兩端分別連接半輪凸塊和基座;所述第二簧件的兩端分別連接第二指段和第一指段，第二簧件使第二指段靠向拉緊腱繩的方向；第一傳動輪的傳動半徑大于第二傳動輪的傳動半徑;所述半輪的傳動半徑與第三傳動輪的傳動半徑相等。2.如權利要求1所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述驅動器采用電機、氣缸或液壓缸。3.如權利要求1所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。4.如權利要求1所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。5.如權利要求1所述的柔性件平夾耦合切換自適應機器人手指裝置，其特征在于:還包括過渡滑輪和滑輪軸，所述過渡滑輪套接在滑輪軸上，所述滑輪軸套設在第一指段中，所述腱繩纏繞經過過渡滑輪。
【文檔編號】B25J17/02GK105835083SQ201610364700
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】宋爽, 張文增
【申請人】清華大學