專利名稱：擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人機(jī)械手，具體地說是涉及具有與人手自由度一致的十六個(gè) 主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度的擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，原有的機(jī)器人末端 操作器已經(jīng)不能滿足當(dāng)今生產(chǎn)需求。為了克服普通末端操作器夾持方式單一、活動(dòng)空間小、 缺少靈活性、難以精確控制等缺點(diǎn)，靈巧型機(jī)械手(簡稱靈巧手)應(yīng)運(yùn)而生。靈巧手有多個(gè)自 由度，可以抓取多種形狀、不同材質(zhì)的物體，還可以對(duì)所抓持的物體進(jìn)行精細(xì)操作。用其代 替專用的夾持器，安裝到機(jī)器人操作器末端，不僅能擴(kuò)大機(jī)器人的作業(yè)范圍，還能提高機(jī)器 人的作業(yè)質(zhì)量。十九世紀(jì)六十年代初，南斯拉夫Tomovic和Boni開發(fā)了第一只機(jī)械手，它有五個(gè) 手指和五個(gè)自由度。七十年代發(fā)明了多種通用夾持器，如日本Hanafusa開發(fā)了一個(gè)三指手 機(jī)構(gòu)，每個(gè)手指有一個(gè)自由度；美國Crossley研制了三指八自由度機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)手指有 二個(gè)自由度，另兩個(gè)手指分別有三個(gè)自由度。八十年代，Salisbury，Jacobsen等人提出摸 擬人手來設(shè)計(jì)通用夾持器的研究思想，研制了多指、多關(guān)節(jié)、多自由度的JPL靈巧手機(jī)構(gòu)； 日本學(xué)者T. Okada研制了三指十一個(gè)自由度靈巧手；美國Utah大學(xué)研制了 MIT手。九十年 代末二十一世紀(jì)初，靈巧手的研發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新階段，關(guān)節(jié)數(shù)、手指數(shù)逐漸向人手靠近，其 中比較有代表性的有1999年研制成功的NASA靈巧手，由四個(gè)手指和一個(gè)位置相對(duì)的拇指 組成，共有十四個(gè)自由度，由十四個(gè)直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其于人手外形尺寸很相似，具有很 好的靈活性；2003年日本歧阜大學(xué)HaruhisEi, Kawasaki等人研發(fā)了 Gifu III靈巧手。Gifu III手是擬人電動(dòng)靈巧手，尺寸略大于人手，外形更接近人手，共有五個(gè)手指十六個(gè)自由度， 具有較高的靈巧性和精確控制性。北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所研制的BH-3手有三個(gè) 手指，每個(gè)手指有三個(gè)關(guān)節(jié)，共9個(gè)自由度。2008年哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制了 HIT/DLR II多指 靈巧手，每個(gè)手指有3自由度，共有15個(gè)自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有多自由度、多關(guān)節(jié)，能抓取不同形狀、不同材質(zhì)物 體的靈巧手。它能替代人手，在人類無法親臨或惡劣的環(huán)境中工作。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明包括一個(gè)電動(dòng)拇指、四個(gè)電動(dòng)手指和機(jī)械手掌；電動(dòng)拇指和四個(gè)電動(dòng)手指均依 次包括上指節(jié)、中指節(jié)、下指節(jié)和基座體；四個(gè)電動(dòng)手指的下指節(jié)分別通過各自的基座體同 一方向安裝在機(jī)械手掌內(nèi)，電動(dòng)拇指的下指節(jié)通過電動(dòng)拇指的基座體安裝在機(jī)械手掌內(nèi)， 電動(dòng)拇指位于機(jī)械手掌的另一側(cè)面，電動(dòng)拇指和四個(gè)電動(dòng)手指與機(jī)械手掌共面；四個(gè)電動(dòng) 手指尺寸結(jié)構(gòu)相同；電動(dòng)拇指具有四個(gè)主動(dòng)自由度，每個(gè)電動(dòng)手指均有三個(gè)主動(dòng)自由度和 一個(gè)從動(dòng)自由度；擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手共有十六個(gè)主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度，與人手自由度一致。所述的電動(dòng)手指包括上指節(jié)體、上傳動(dòng)軸、上連架桿、連桿、曲柄、中指節(jié)體、中指 節(jié)左從動(dòng)錐齒輪、中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪、中指節(jié)左傳動(dòng)軸、中指節(jié)右傳動(dòng)軸、中指節(jié)主動(dòng)錐 齒輪、中指節(jié)電機(jī)、下指節(jié)體、方形塊、基彎曲傳動(dòng)軸、基彎曲電機(jī)、基彎曲主動(dòng)錐齒輪、基過 渡錐齒輪、基彎曲從動(dòng)錐齒輪、側(cè)展電機(jī)、側(cè)展主動(dòng)錐齒輪、側(cè)展從動(dòng)錐齒輪和側(cè)展軸。所述的上指節(jié)體經(jīng)上傳動(dòng)軸聯(lián)接中指節(jié)體，中指節(jié)體經(jīng)中指節(jié)左傳動(dòng)軸和中指節(jié) 右傳動(dòng)軸聯(lián)接下指節(jié)體；方形塊經(jīng)基彎曲傳動(dòng)軸安裝在下指節(jié)體的底部；中指節(jié)電機(jī)安裝 在下指節(jié)體內(nèi)，基彎曲電機(jī)和側(cè)展電機(jī)安裝在基座體內(nèi)。所述的電動(dòng)手指的一個(gè)從動(dòng)自由度位于上指節(jié)體和中指節(jié)體聯(lián)接處沖指節(jié)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪，經(jīng)中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪和中指節(jié)左傳動(dòng)軸，使曲柄旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng) 連桿，連桿推與上指節(jié)體相聯(lián)的上連架桿，使得上指節(jié)體繞上傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與中指節(jié)體 構(gòu)成一個(gè)彎曲的從動(dòng)自由度；中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪和曲柄固聯(lián)在中指節(jié)左傳動(dòng)軸上，中指 節(jié)左傳動(dòng)軸與下指節(jié)體和中指節(jié)體滑動(dòng)聯(lián)接；上連架桿、連桿、曲柄和上指節(jié)體構(gòu)成一個(gè)曲 柄連桿機(jī)構(gòu)；上傳動(dòng)軸與上指節(jié)體和中指節(jié)體滑動(dòng)聯(lián)接。所述的電動(dòng)手指的中指節(jié)體和下指節(jié)體聯(lián)接處構(gòu)成一個(gè)主動(dòng)自由度沖指節(jié)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪，經(jīng)中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪和中指節(jié)右傳動(dòng)軸，帶動(dòng)中指節(jié)體轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而與下指節(jié)體構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；中指節(jié)右傳動(dòng)軸與中指節(jié)體和中指節(jié)右從動(dòng)錐 齒輪固聯(lián)，與下指節(jié)體滑動(dòng)聯(lián)接。所述的電動(dòng)手指的下指節(jié)體和基座體聯(lián)接處構(gòu)成二個(gè)主動(dòng)自由度；安裝在基座體 內(nèi)的基彎曲電機(jī)驅(qū)動(dòng)基彎曲主動(dòng)錐齒輪，帶動(dòng)基過渡錐齒輪，經(jīng)基彎曲從動(dòng)錐齒輪和基彎 曲傳動(dòng)軸，使得下指節(jié)體轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與基座體構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；安裝在基座體 內(nèi)的側(cè)展電機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)展主動(dòng)錐齒輪，經(jīng)側(cè)展從動(dòng)錐齒輪、側(cè)展軸和方形塊，帶動(dòng)下指節(jié)體擺 動(dòng)，從而與基座體構(gòu)成一個(gè)側(cè)展的主動(dòng)自由度；基彎曲傳動(dòng)軸與下指節(jié)體和基彎曲從動(dòng)錐 齒輪固聯(lián)，與方形塊滑動(dòng)聯(lián)接；側(cè)展從動(dòng)錐齒輪、側(cè)展軸和方形塊三者固聯(lián)。所述的電動(dòng)拇指的一個(gè)主動(dòng)自由度位于拇指上指節(jié)體和拇指中指節(jié)體聯(lián)接處，由 拇指上指節(jié)電機(jī)，經(jīng)拇指上主動(dòng)錐齒輪、拇指上從動(dòng)錐齒輪和拇指上傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)拇指上指 節(jié)體轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與拇指中指節(jié)體構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；電動(dòng)拇指中指節(jié)處和基體座 處的結(jié)構(gòu)和電動(dòng)手指中指節(jié)處和基體座處的結(jié)構(gòu)相同，電動(dòng)拇指的其它三個(gè)主動(dòng)自由度與 電動(dòng)手指的三個(gè)主動(dòng)自由度相同。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是
1.本發(fā)明仿生人手的外型布置、人手指的骨骼結(jié)構(gòu)和人手指的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)，不僅可 應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，還可以作為人手的假肢。2.本發(fā)明設(shè)計(jì)了由五個(gè)錐齒輪組成的錐齒輪系，實(shí)現(xiàn)了手指基部的彎曲自由度 和側(cè)展自由度位于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)中心，從而使手指基部運(yùn)動(dòng)更精確。3.本發(fā)明有共有十六個(gè)主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度，與人手自由度一致，從而 為機(jī)械手的主從控制提供硬件設(shè)備。因此，本發(fā)明能夠滿足了機(jī)器人靈巧機(jī)械手的性能。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的電動(dòng)手指主視圖； 圖3是本發(fā)明的電動(dòng)手指側(cè)視圖； 圖4是本發(fā)明的電動(dòng)手指上指節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的手指基部結(jié)構(gòu)示意圖A ； 圖6是本發(fā)明的手指基部結(jié)構(gòu)示意圖B ； 圖7是本發(fā)明的電動(dòng)拇指結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.電動(dòng)拇指，2.電動(dòng)手指，3.機(jī)械手掌，4.上指節(jié)，5.中指節(jié)，6.下指節(jié)， 7.基座體，8.上指節(jié)體，9.上傳動(dòng)軸，10.上連架桿，11.連桿，12.曲柄，13.中指節(jié)體， 14.中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪，15.中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪，16.中指節(jié)左傳動(dòng)軸，17.中指節(jié)右傳 動(dòng)軸，18.中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪，19.中指節(jié)電機(jī)，20.下指節(jié)體，21.方形塊，22.基彎曲傳動(dòng) 軸，23.基彎曲電機(jī)，24.基彎曲主動(dòng)錐齒輪，25.基過渡錐齒輪，26.基彎曲從動(dòng)錐齒輪， 27.側(cè)展電機(jī)，28.側(cè)展主動(dòng)錐齒輪，29.側(cè)展從動(dòng)錐齒輪，30.側(cè)展軸，31.拇指上指節(jié)體， 32.拇指中指節(jié)體，33.拇指上指節(jié)電機(jī)，34.拇指上主動(dòng)錐齒輪，35.拇指上從動(dòng)錐齒輪， 36.拇指上傳動(dòng)軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例施對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1、圖2、圖3、圖5、圖7所示，本發(fā)明由一個(gè)電動(dòng)拇指1、四個(gè)電動(dòng)手指2和機(jī)械手 掌3組成；電動(dòng)拇指1和四個(gè)電動(dòng)手指2均由上指節(jié)4、中指節(jié)5、下指節(jié)6和基座體7組成； 電動(dòng)拇指1具有四個(gè)主動(dòng)自由度，每個(gè)電動(dòng)手指2有三個(gè)主動(dòng)自由度和一個(gè)從動(dòng)自由度；擬 人電動(dòng)機(jī)械靈巧手共有十六個(gè)主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度，與人手自由度一致。如圖1所示，所述的電動(dòng)拇指1和四個(gè)電動(dòng)手指2，經(jīng)基座體7按一定角度安裝在 機(jī)械手掌3內(nèi)，且與機(jī)械手掌3共面；四個(gè)電動(dòng)手指2尺寸結(jié)構(gòu)相同。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，所述的電動(dòng)手指2包括上指節(jié)體8、上傳動(dòng)軸 9、上連架桿10、連桿11、曲柄12、中指節(jié)體13、中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪14、中指節(jié)右從動(dòng)錐齒 輪15、中指節(jié)左傳動(dòng)軸16、中指節(jié)右傳動(dòng)軸17、中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪18、中指節(jié)電機(jī)19、下指 節(jié)體20、方形塊21、基彎曲傳動(dòng)軸22、基彎曲電機(jī)23、基彎曲主動(dòng)錐齒輪M、基過渡錐齒輪 25、基彎曲從動(dòng)錐齒輪沈、側(cè)展電機(jī)27、側(cè)展主動(dòng)錐齒輪觀、側(cè)展從動(dòng)錐齒輪四和側(cè)展軸 30 ；上指節(jié)體8經(jīng)上傳動(dòng)軸9聯(lián)接中指節(jié)體13，中指節(jié)體13經(jīng)中指節(jié)左傳動(dòng)軸16和中指節(jié) 右傳動(dòng)軸17聯(lián)接下指節(jié)體20 ；方形塊21經(jīng)基彎曲傳動(dòng)軸22安裝在下指節(jié)體20的底部； 中指節(jié)電機(jī)19安裝在下指節(jié)體20內(nèi)，基彎曲電機(jī)23和側(cè)展電機(jī)27安裝在基座體7內(nèi)。如圖2、圖3、圖4所示，所述的電動(dòng)手指2的一個(gè)從動(dòng)自由度位于上指節(jié)體8和中 指節(jié)體13聯(lián)接處；中指節(jié)電機(jī)19驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪18，經(jīng)中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪14和 中指節(jié)左傳動(dòng)軸16，使曲柄12旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿11，連桿11推與上指節(jié)體8相聯(lián)的上連 架桿10，使得上指節(jié)體8繞上傳動(dòng)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與中指節(jié)體13構(gòu)成一個(gè)彎曲的從動(dòng)自由 度；中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪15和曲柄12固聯(lián)在中指節(jié)左傳動(dòng)軸16上，中指節(jié)左傳動(dòng)軸16與 下指節(jié)體20和中指節(jié)體13滑動(dòng)聯(lián)接；上連架桿10、連桿11、曲柄12和上指節(jié)體8構(gòu)成一 個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)；上傳動(dòng)軸9與上指節(jié)體8和中指節(jié)體13滑動(dòng)聯(lián)接。如圖2、圖3、圖4所示，所述的電動(dòng)手指2的中指節(jié)體13和下指節(jié)體20聯(lián)接處構(gòu)成一個(gè)主動(dòng)自由度；中指節(jié)電機(jī)19驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪18，經(jīng)中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪15 和中指節(jié)右傳動(dòng)軸17，帶動(dòng)中指節(jié)體13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與下指節(jié)體20構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由 度；中指節(jié)右傳動(dòng)軸17與中指節(jié)體13和中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪15固聯(lián)，與下指節(jié)體20滑動(dòng)聯(lián)接。如圖2、圖3、圖5、圖6所示，所述的電動(dòng)手指2的下指節(jié)體20和基座體7聯(lián)接處 構(gòu)成二個(gè)主動(dòng)自由度；安裝在基座體內(nèi)7的基彎曲電機(jī)23驅(qū)動(dòng)基彎曲主動(dòng)錐齒輪24，帶動(dòng) 基過渡錐齒輪25，經(jīng)基彎曲從動(dòng)錐齒輪沈和基彎曲傳動(dòng)軸22，使得下指節(jié)體20轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 與基座體7構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；安裝在基座體7內(nèi)的側(cè)展電機(jī)27驅(qū)動(dòng)側(cè)展主動(dòng)錐 齒輪觀，經(jīng)側(cè)展從動(dòng)錐齒輪四、側(cè)展軸30和方形塊21，帶動(dòng)下指節(jié)體20擺動(dòng)，從而與基座 體7構(gòu)成一個(gè)側(cè)展的主動(dòng)自由度；基彎曲傳動(dòng)軸22與下指節(jié)體20和基彎曲從動(dòng)錐齒輪26 固聯(lián)，與方形塊21滑動(dòng)聯(lián)接；側(cè)展從動(dòng)錐齒輪四、側(cè)展軸30和方形塊21三者固聯(lián)。如圖1、圖7所示，所述的電動(dòng)拇指1的一個(gè)主動(dòng)自由度位于拇指上指節(jié)體31和拇 指中指節(jié)體32聯(lián)接處，由拇指上指節(jié)電機(jī)33，經(jīng)拇指上主動(dòng)錐齒輪34、拇指上從動(dòng)錐齒輪 35和拇指上傳動(dòng)軸36，驅(qū)動(dòng)拇指上指節(jié)體31轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與拇指中指節(jié)體32構(gòu)成一個(gè)彎曲 的主動(dòng)自由度；電動(dòng)拇指1的其它三個(gè)主動(dòng)自由度與電動(dòng)手指2的三個(gè)主動(dòng)自由度相同。
權(quán)利要求
1.一種擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手，其特征在于包括一個(gè)電動(dòng)拇指(1)、四個(gè)電動(dòng)手指和機(jī) 械手掌(3)；電動(dòng)拇指(1)和四個(gè)電動(dòng)手指均依次包括上指節(jié)、中指節(jié)、下指節(jié)和基座體；四 個(gè)電動(dòng)手指O)的下指節(jié)分別通過各自的基座體同一方向安裝在機(jī)械手掌(3)內(nèi)，電動(dòng)拇 指(1)的下指節(jié)通過電動(dòng)拇指的基座體安裝在機(jī)械手掌(3)內(nèi)，電動(dòng)拇指(1)位于機(jī)械手 掌(3)的另一側(cè)面，電動(dòng)拇指(1)和四個(gè)電動(dòng)手指與機(jī)械手掌(3)共面；四個(gè)電動(dòng)手指尺寸 結(jié)構(gòu)相同；電動(dòng)拇指(1)具有四個(gè)主動(dòng)自由度，每個(gè)電動(dòng)手指( 均有三個(gè)主動(dòng)自由度和一 個(gè)從動(dòng)自由度；擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手共有十六個(gè)主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度，與人手自 由度一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手，其特征在于所述的電動(dòng)手指包 括上指節(jié)體(8)、上傳動(dòng)軸(9)、上連架桿(10)、連桿(11)、曲柄(12)、中指節(jié)體(13)、中指 節(jié)左從動(dòng)錐齒輪(14)、中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪(15)、中指節(jié)左傳動(dòng)軸(16)、中指節(jié)右傳動(dòng)軸 (17)、中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪(18)、中指節(jié)電機(jī)(19)、下指節(jié)體(20)、方形塊(21)、基彎曲傳動(dòng) 軸0 、基彎曲電機(jī)、基彎曲主動(dòng)錐齒輪04)、基過渡錐齒輪0 、基彎曲從動(dòng)錐齒輪 (26)、側(cè)展電機(jī)(27)、側(cè)展主動(dòng)錐齒輪( )、側(cè)展從動(dòng)錐齒輪(29)和側(cè)展軸(30)；所述的上指節(jié)體(8)經(jīng)上傳動(dòng)軸(9)聯(lián)接中指節(jié)體(1 ，中指節(jié)體(1 經(jīng)中指節(jié)左傳 動(dòng)軸(16)和中指節(jié)右傳動(dòng)軸(17)聯(lián)接下指節(jié)體OO)；方形塊經(jīng)基彎曲傳動(dòng)軸02) 安裝在下指節(jié)體OO)的底部沖指節(jié)電機(jī)(19)安裝在下指節(jié)體OO)內(nèi)，基彎曲電機(jī)03) 和側(cè)展電機(jī)、2Τ)安裝在基座體(7)內(nèi)；所述的電動(dòng)手指的一個(gè)從動(dòng)自由度位于上指節(jié)體⑶和中指節(jié)體(13)聯(lián)接處沖指 節(jié)電機(jī)(19)驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪(18)，經(jīng)中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪(14)和中指節(jié)左傳動(dòng)軸(16)，使曲柄(1 旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿(11)，連桿(11)推與上指節(jié)體(8)相聯(lián)的上連架桿 (10)，使得上指節(jié)體(8)繞上傳動(dòng)軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與中指節(jié)體(1 構(gòu)成一個(gè)彎曲的從動(dòng) 自由度；中指節(jié)左從動(dòng)錐齒輪(1 和曲柄(1 固聯(lián)在中指節(jié)左傳動(dòng)軸(16)上，中指節(jié)左 傳動(dòng)軸(16)與下指節(jié)體(20)和中指節(jié)體(13)滑動(dòng)聯(lián)接；上連架桿(10)、連桿(11)、曲柄(12)和上指節(jié)體⑶構(gòu)成一個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)；上傳動(dòng)軸(9)與上指節(jié)體⑶和中指節(jié)體(13)滑動(dòng)聯(lián)接；所述的電動(dòng)手指的中指節(jié)體(1 和下指節(jié)體OO)聯(lián)接處構(gòu)成一個(gè)主動(dòng)自由度；中指 節(jié)電機(jī)(19)驅(qū)動(dòng)中指節(jié)主動(dòng)錐齒輪(18)，經(jīng)中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪(1 和中指節(jié)右傳動(dòng)軸(17)，帶動(dòng)中指節(jié)體(1 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與下指節(jié)體OO)構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；中指節(jié) 右傳動(dòng)軸(17)與中指節(jié)體(1 和中指節(jié)右從動(dòng)錐齒輪(1 固聯(lián)，與下指節(jié)體OO)滑動(dòng) 聯(lián)接；所述的電動(dòng)手指的下指節(jié)體OO)和基座體(7)聯(lián)接處構(gòu)成二個(gè)主動(dòng)自由度；安裝在 基座體內(nèi)(7)的基彎曲電機(jī)驅(qū)動(dòng)基彎曲主動(dòng)錐齒輪(M)，帶動(dòng)基過渡錐齒輪(25)，經(jīng) 基彎曲從動(dòng)錐齒輪06)和基彎曲傳動(dòng)軸(22)，使得下指節(jié)體OO)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與基座體(7) 構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；安裝在基座體(7)內(nèi)的側(cè)展電機(jī)(XT)驅(qū)動(dòng)側(cè)展主動(dòng)錐齒輪 ( )，經(jīng)側(cè)展從動(dòng)錐齒輪(四)、側(cè)展軸(30)和方形塊(21)，帶動(dòng)下指節(jié)體(20)擺動(dòng)，從而 與基座體(7)構(gòu)成一個(gè)側(cè)展的主動(dòng)自由度；基彎曲傳動(dòng)軸0 與下指節(jié)體OO)和基彎曲 從動(dòng)錐齒輪06)固聯(lián)，與方形塊滑動(dòng)聯(lián)接；側(cè)展從動(dòng)錐齒輪(四)、側(cè)展軸(30)和方 形塊三者固聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手，其特征在于所述的電動(dòng)拇指(1) 的一個(gè)主動(dòng)自由度位于拇指上指節(jié)體(31)和拇指中指節(jié)體(3 聯(lián)接處，由拇指上指節(jié)電 機(jī)(33)，經(jīng)拇指上主動(dòng)錐齒輪(34)、拇指上從動(dòng)錐齒輪(3 和拇指上傳動(dòng)軸(36)，驅(qū)動(dòng) 拇指上指節(jié)體(31)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而與拇指中指節(jié)體(3 構(gòu)成一個(gè)彎曲的主動(dòng)自由度；電動(dòng)拇 指⑴中指節(jié)處和基體座處的結(jié)構(gòu)和電動(dòng)手指中指節(jié)處和基體座處的結(jié)構(gòu)相同，電動(dòng)拇指 (1)的其它三個(gè)主動(dòng)自由度與電動(dòng)手指的三個(gè)主動(dòng)自由度相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擬人電動(dòng)機(jī)械靈巧手。包括一個(gè)電動(dòng)拇指、四個(gè)電動(dòng)手指和機(jī)械手掌；電動(dòng)拇指和四個(gè)電動(dòng)手指均依次包括上、中、下指節(jié)和基座體；四個(gè)電動(dòng)手指的下指節(jié)分別通過各自的基座體同一方向安裝在機(jī)械手掌內(nèi)，電動(dòng)拇指的下指節(jié)通過電動(dòng)拇指的基座體安裝在機(jī)械手掌內(nèi)，電動(dòng)拇指位于機(jī)械手掌的另一側(cè)面，五個(gè)電動(dòng)手指與機(jī)械手掌共面；電動(dòng)拇指具有四個(gè)主動(dòng)自由度，每個(gè)電動(dòng)手指均有三個(gè)主動(dòng)自由度和一個(gè)從動(dòng)自由度；共有十六個(gè)主動(dòng)自由度和四個(gè)從動(dòng)自由度，與人手自由度一致，為機(jī)械手的主從控制提供硬件設(shè)備。本發(fā)明仿生人手的外型布置、人手指的骨骼結(jié)構(gòu)和人手指的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)，不僅可應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，還可以作為人手的假肢。
文檔編號(hào)B25J15/10GK102085662SQ201010594219
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月18日
發(fā)明者于世光, 葉松, 周晉, 姚麗平, 張騫, 楊文珍, 章華, 竺志超, 葛運(yùn)斌, 賀薇波, 陳世仕, 陳文華, 項(xiàng)海崇 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)