以及近指节2弯曲，同时压缩基关节回复扭簧4-4;松弛基关节腱6-1时，基关节回复扭簧4-4带动基关节腱轮4-3、基关节轴4-1、轴套4-2、近指节传力件2-6以及近指节2回复运动；
[0043]拉伸末端关节腱6-3带动末端关节腱轮5-2、末端关节轴5-1、末端指节传力件3-5以及末端指节3弯曲，同时压缩末端关节回复扭簧5-3;松弛末端关节腱6-3时，末端关节回复扭簧5-3带动末端关节腱轮5-2、末端关节轴5-1、末端指节传力件3-5以及末端指节3回复运动。
【主权项】
1.一种腱驱动的机器人手指机构，包括基座(1)、近指节(2)、末端指节(3)及两个俯仰转动关节，所述的两个俯仰转动关节分别是基关节(4)和末端关节(5);所述的近指节(2)包括近指节外壳、近指节传力件(2-6)及两个近指节支撑轴承(2-8)，所述的近指节外壳包括近指节左侧板(2-1)、近指节右侧板(2-2)、近指节前盖板(2-3)及近指节后盖板(2-4)，所述的近指节后盖板(2-4)和近指节前盖板(2-3)分别与近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)连接;所述的基座(1)的上端设置在所述的近指节外壳内的下部;所述的末端指节(3)包括末端指节外壳、末端指节传力件(3-5)及两个末端指节支撑轴承(3-7)，所述的末端指节外壳包括末端指节左侧板(3-1)、末端指节右侧板(3-2)及两个末端指节盖板(3-3)，所述的末端指节左侧板(3-1)及末端指节右侧板(3-2)分别与两个末端指节盖板(3-3)连接;所述的近指节外壳的上部设置在所述的末端指节外壳内的下部;所述的基关节(4)包括基关节轴(4-1)、轴套(4-2)及两个基关节轴端轴承(4-5);所述的末端关节(5)包括末端关节轴(5-1)及两个末端关节轴端轴承(5-4);其特征在于: 所述的腱驱动的机器人手指机构还包括腱鞘驱动机构，所述的腱鞘驱动机构包括基关节腱(6-1)、基关节腱鞘(6-2)、末端关节腱(6-3)和末端关节腱鞘(6-4)，所述的基关节(4)还包括基关节腱轮(4-3)和基关节回复扭簧(4-4)，所述的末端关节(5)还包括末端关节腱轮(5-2)和末端关节回复扭簧(5-3);所述的轴套(4-2)固套装在基关节轴(4-1)上，所述的近指节传力件(2-6)上设有通孔，轴套(4-2)固定设置在近指节传力件(2-6)的通孔内，所述的基关节腱轮(4-3)套设在轴套(4-2)的外部并与近指节传力件(2-6)固连，所述的基关节轴(4-1)的两端各通过一个基关节轴端轴承(4-5)支撑在基座(1)上，轴套(4-2)的外部套装有基关节回复扭簧(4-4)，所述的基关节回复扭簧(4-4) 一端与近指节传力件(2-6)连接，基关节回复扭簧(4-4)另一端与基座(1)连接;所述的近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)各通过一个近指节支撑轴承(2-8)支撑在基座(1)上，近指节传力件(2-6)通过近指节左侦贩(2-1)、近指节右侧板(2-2)、近指节前盖板(2-3)及近指节后盖板(2-4)夹紧;所述的末端指节传力件(3-5)上设有凸起的套筒一 (3-5-2)和凸起的套筒二 (3-5-3)，所述的套筒一(3-5-2)和套筒二 (3-5-3)同轴且相通，所述的末端关节轴(5-1)固定穿入末端指节传力件(3-5)的套筒一(3-5-2)和套筒二(3-5-3)内，末端关节轴(5-1)与基关节轴(4-1)平行设置，所述的末端关节腱轮(5-2)套装在末端指节传力件(3-5)的套筒二 (3-5-3)的外部，末端关节腱轮(5-2)与末端指节传力件(3-5)固连，末端关节轴(5-1)的两端各通过一个末端关节轴端轴承(5-4)支撑在近指节左侧板(2-1)及近指节右侧板(2-2)上;所述的末端指节左侧板(3-1)和末端指节右侧板(3-2)各通过一个末端指节支撑轴承(3-7)支撑在近指节左侧板(2-1)和近指节右侧板(2-2)上，末端指节传力件(3-5)通过末端指节左侧板(3-1)、末端指节右侧板(3-2)及两个末端指节盖板(3-3)夹紧，套筒一 (3-5-2)的外部套装有末端关节回复扭簧(5-3)，所述的末端关节回复扭簧(5-3)—端与末端指节传力件(3-5)连接，末端关节回复扭簧(5-3)另一端与近指节左侧板(2-1)连接;所述的基关节腱(6-1) —端固定缠绕在基关节腱轮(4-3)的轮槽内，所述的基关节腱鞘(6-2)固定在基座(1)上，基关节腱(6-1)另一端由上至下穿出基关节腱鞘(6-2);所述的末端关节腱(6-3)—端固定缠绕在末端关节腱轮(5-2)的轮槽内，所述的末端关节腱鞘(6-4)固定在近指节传力件(2-6)上，末端关节腱(6-3)另一端由上至下穿出末端关节腱鞘(6-4)。2.根据权利要求1所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的基座(1)、近指节外壳和末端指节外壳均由聚酰亚胺非金属材料制成。3.根据权利要求2所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的近指节传力件(2-6)及末端指节传力件(3-5)均由招合金材料制成。4.根据权利要求1、2或3所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的两个俯仰转动关节的运动范围均为-90°?+90°。5.根据权利要求1所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的近指节(2)还包括近指节前板胶垫(2-5);所述的近指节前板胶垫(2-5)粘贴在近指节前盖板(2-3)的外表面上。6.根据权利要求1或5所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的末端指节(3)还包括末端指节接触胶垫(3-4);所述的末端指节接触胶垫(3-4)粘贴在两个末端指节盖板(3-3)位于前侧的末端指节盖板(3-3)的外表面上。7.根据权利要求1所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的近指节(2)还包括两个集成有力矩过载保护块一的近指节力矩传感器(2-7);所述的近指节传力件(2-6)的两相对侧面各设置有一个近指节应变梁(2-6-1)，每个近指节应变梁(2-6-1)均通过近指节应变片与集成有力矩过载保护块一的近指节力矩传感器(2-7)连接。8.根据权利要求7所述的一种腱驱动的机器人手指机构，其特征在于:所述的末端指节(3)还包括两个集成有力矩过载保护块二的末端指节力矩传感器(3-6);所述的末端指节传力件(3-5)的两相对侧面各设置有一个末端指节应变梁(3-5-1)，每个末端指节应变梁(3-5-1)均通过末端指节应变片与集成有力矩过载保护块二的末端指节力矩传感器(3-6)连接。
【专利摘要】一种腱驱动的机器人手指机构，属于机器人技术领域。关节正向转动采用腱驱动、反向采用扭簧力回复驱动方式，结构简单、可靠，能够满足抓握操作的需要。基关节的轴套外部套装有基关节回复扭簧，基关节回复扭簧两端与近指节传力件和基座连接；末端关节腱轮与末端指节传力件固连，末端关节轴通过末端关节轴端轴承支撑在近指节左、右侧板上；末端指节左、右侧板通过末端指节支撑轴承支撑在近指节左、右侧板上，末端关节回复扭簧两端与末端指节传力件和近指节左侧板连接；基关节腱一端固定缠绕在基关节腱轮的轮槽内，另一端穿出基关节腱鞘；末端关节腱一端固定缠绕在末端关节腱轮的轮槽内，另一端穿出末端关节腱鞘。本发明用于抓取物件。
【IPC分类】B25J15/00, B25J17/00
【公开号】CN105415388
【申请号】CN201510895661
【发明人】刘伊威, 刘宏
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月8日