专利名称：基于扭绳驱动的机器人手指的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于扭绳驱动的机器人手指。
背景技术：
机器人手是机器人的重要组成部分，近年来成为各国学者研究的热门和重点，机器人手指的驱动方式又是影响机器人手性能和功能的重要方面，现在机器人手指的驱动方式主要分为两大类电机驱动，液压或者气压驱动，这两类驱动方案比较各有优劣，液压或气压驱动能用较小的驱动机构产生较大的驱动力，但是为避免液压油受到污染，对环境清洁度要求高，气压驱动器工作时会产生较大噪音，更重要的是液压和气压驱动器难以精确控制驱动位移、位置和驱动カ；若采用电机驱动，能较好的实现转角和力的精确控制，传感器检测和驱动电路控制电机的转角和カ矩等各參数也很方便，但是受制于机器人手指尺寸不能太大，安装在机器人手指上的电机不能太大，电机驱动カ就会较小，需要通过减速机构减速增力。为此，哈工大的刘宏教授带头开发了 DLR线性驱动器，用蜗杆减速器，将电机的旋转运动变为驱动器的直线运动，并减速增カ；哈工大的DLR线性驱动器有较小的尺寸，在较小的空间内实现电机的減速、产生很大的驱动力，但是由于采用蜗轮蜗杆减速器，驱动器有时会产生爬行现象，而且由于有齿轮间隙，正反行程会有一定误差。而目前很少有其它类型的减速增カ减速器。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于扭绳驱动的机器人手指，，它具有尺寸小、驱动カ大、控制准确方便的优点。本发明是这样来实现的，它包括近指段、中指段、末指段、中指轴、末指轴、耦合连杆、扭绳转轴、扭绳、回复弹簧和电机，其特征在于电机固定连接在近指段上，中指段通过中指轴连接在近指段上，末指段通过末指轴连接在中指段上，末指段和近指段通过耦合连杆相连，扭绳的一端连接在电机的转轴上，另一端通过扭绳转轴连接在中指段上，回复弹簧的两端分别连接在近指段和中指段上，回复弹簧环绕在扭绳的外国。本发明基于扭绳驱动的机器人手指，当电机旋转时，连接在电机转轴上的扭绳会相互缠绕，其轴向距离会变短从而拉动中指节屈曲；在中指段，扭绳末端通过扭绳转轴与其相连，当电机轴转动时，扭绳转轴可以不限制扭绳的自转；在扭绳的外部安装恢复弹簧，弹簧两端分别接触近指段和中指段，推动中指段伸张；近指段和末指段之间通过耦合连杆相连，实现中指节和末指节的耦合转动。本发明的技术效果是本发明采用扭绳驱动，较小尺寸的減速器就能实现较高的減速比和产生较大的驱动力，没有齿轮或者丝杠，不会产生爬行现象，没有回复间隙。将驱动手指伸张和收缩的的扭绳和回复弹簧集成在一起，结构紧凑、体积小，符合机器人手指的要求，适合安装在机器人手指上。
图I为本发明的结构示意图。在图中，I、近指段2、中指段3、末指段4、中指轴 5、末指轴 6、耦合连杆7、扭绳转轴8、扭绳9、回复弹簧10、电机。
具体实施例方式如图I所示，发明是这样来实现的，它包括近指段I、中指段2、末指段3、中指轴4、末指轴5、耦合连杆6、扭绳转轴7、扭绳8、回复弹簧9和电机10，电机10固定连接在近指段I上，中指段2通过中指轴4连接在近指段I上，末指段3通过末指轴5连接在中指段2上，末指段3和近指段I通过耦合连杆6相连，扭绳8的一端连接在电机10的转轴上，另ー端通过扭绳转轴7连接在中指段2上，回复弹簧9的两端分别连接在近指段I和中指段2 上，回复弹簧9环绕在扭绳8的外围；在安装时回复弹簧9有一初始压缩量，当未抓取或者未捏物体吋，由于回复弹簧9有初始压缩量，会产生弹力使手指成伸直状态；当需要手指屈曲吋，电机10旋转，带动扭绳8转动，两根扭绳8不断缠绕轴向距离变短，拉动中指段2绕着中指轴4转动，同时由于近指段I和中指段的2的相对角度发生了变化，安装于近指段I上的耦合连杆6会驱动末指段3，使末指段3相对于中指段2的相对角度也变化，末指段3的运动是绕中指轴4和绕末指轴5的转动的符合运动，实现末指段5和中指段4的耦合转动；当需要手指伸张时，电机10反向转动，释放相互缠绕的扭绳8，由于回复弹簧9的弾力作用，将推动中指段2伸张，同时由于耦合连杆6的作用，末指段3和中指段2将耦合转动伸张。
权利要求
1.一种基于扭绳驱动的机器人手指，它包括近指段、中指段、末指段、中指轴、末指轴、耦合连 杆、扭绳转轴、扭绳、回复弹簧和电机，其特征在于电机固定连接在近指段上，中指段通过中指轴连接在近指段上，末指段通过末指轴连接在中指段上，末指段和近指段通过耦合连杆相连，扭绳的一端连接在电机的转轴上，另一端通过扭绳转轴连接在中指段上，回复弹簧的两端分别连接在近指段和中指段上，回复弹簧环绕在扭绳的外围。
全文摘要
一种基于扭绳驱动的机器人手指，它包括近指段、中指段、末指段、中指轴、末指轴、耦合连杆、扭绳转轴、扭绳、回复弹簧和电机，电机固定连接在近指段上，中指段通过中指轴连接在近指段上，末指段通过末指轴连接在中指段上，末指段和近指段通过耦合连杆相连，扭绳的一端连接在电机的转轴上，另一端通过扭绳转轴连接在中指段上，回复弹簧的两端分别连接在近指段和中指段上，回复弹簧环绕在扭绳的外围；本发明结构紧凑、体积小，驱动力大、控制准确方便，适合安装在机器人手指上。
文档编号B25J15/00GK102862163SQ20121033553
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者杨泉, 张华 , 张孝 申请人:南昌大学