单自由度耦合型仿人机械手指的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种仿人机械手指，具体是一种单自由度耦合型仿人机械手指。
【背景技术】
[0002]机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
[0003]然而，目前机械手的每个手指多为连杆驱动式，有许多缺点，比如在抓举较重物时需考虑连杆刚度；连杆的运动位置会加大机械手的占用空间，使得其体积较大；运动中连杆位置受到限制会出现较大死点，转动角度较小等等。这些缺点使得机械手的应用范围很窄，必须根据特定的场合来设计结构，有诸多限制，大大的降低了生产效率，不利于自动化生产的普及。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种单自由度耦合型仿人机械手指，连接可靠，可精准的传动及定位，有效增大转动角度；另外可节约内部空间，进而缩小体积。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:该种单自由度耦合型仿人机械手指，包括近手掌段、过渡指节、指尖、齿轮轴、转轴I和转轴II，所述的齿轮轴固定在近手掌段的前端，所述的转轴I固定在过渡指节的前端，过渡指节的前端通过转轴I与近手掌段的后端活动连接，所述的转轴II固定在指尖的前端，指尖的前端通过转轴II与过渡指节的后端活动连接；所述的齿轮轴、转轴I和转轴II的轴线相互平行，齿轮轴上固定有锥齿轮和滑轮I，转轴I固定有两个滑轮II，转轴II固定有滑轮III，滑轮I通过绳索I与其中一个滑轮II传动连接，另一个滑轮II通过绳索II与滑轮III传动连接。
[0006]进一步，所述的滑轮1、滑轮II和滑轮III分别与齿轮轴、转轴I和转轴II之间均为过盈配合。
[0007]进一步，所述的绳索I和绳索II均为尼龙材质。
[0008]与现有技术相比，本实用新型采用转轴、滑轮和绳索相结合的方式，无需考虑连杆的刚度，连接可靠，可精准的传动及定位，采用绳索带动转轴，可有效增大转动角度，从而减少机械手指的转动死点；另外这种结构相比于连杆式传动方式占用的内部空间较小，进而缩小了机械手指的体积。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图；
[0010]图2是图1的仰视图。
[0011]图中:1、锥齿轮，2、滑轮I，3、齿轮轴，4、近手掌段，5、绳索I，6、转轴I，7、滑轮II，8、过渡指节，9、绳索II，10、转轴II，11、滑轮III，12、指尖。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0013]如图1和图2所示，以图1中的左方为前方进行专利描述，本实用新型包括近手掌段4、过渡指节8、指尖12、齿轮轴3、转轴I 6和转轴II 10，所述的齿轮轴3固定在近手掌段4的前端，所述的转轴I 6固定在过渡指节8的前端，过渡指节8的前端通过转轴I 6与近手掌段4的后端活动连接，所述的转轴II 10固定在指尖12的前端，指尖12的前端通过转轴II 10与过渡指节8的后端活动连接；所述的齿轮轴3、转轴I 6和转轴II 10的轴线相互平行，齿轮轴3上固定有锥齿轮I和滑轮I 2，转轴I 6固定有两个滑轮II 7，转轴II 10固定有滑轮11111，滑轮I 2通过绳索I 5与其中一个滑轮II 7传动连接，另一个滑轮II 7通过绳索II 9与滑轮III 11传动连接。
[0014]进一步，所述的滑轮I 2、滑轮II 7和滑轮III 11分别与齿轮轴3、转轴I 6和转轴
II10之间均为过盈配合；采用过盈配合相比于一体铸造成型，不仅便于各个转轴的加工，而且当滑轮或转轴损坏时，可将转轴与滑轮分离后更换损坏的部件，无需整体进行更换，提高部件的利用率。
[0015]作为本实用新型的一种改进，所述的绳索I 5和绳索II 9均为尼龙材质；采用尼龙材质的绳索不仅便于加工，而且耐磨，延长绳索的使用寿命。
[0016]使用时，通过驱动装置带动锥齿轮I转动，进而带动齿轮轴3的近手掌段4转动，同时通过滑轮I 2和绳索I 5带动，转轴I 6和过渡指节8转动；然后通过绳索II 9和滑轮
III11带动转轴II 10和指尖12进行转动；从而达到驱动机械手指的过程；对进行机械手指进行张开与握紧的过程，只需使驱动装置带动锥齿轮I正转或反转即可实现。
【主权项】
1.一种单自由度耦合型仿人机械手指，包括近手掌段(4)、过渡指节(8)和指尖(12)，其特征在于，还包括齿轮轴(3)、转轴I (6)和转轴II (10)，所述的齿轮轴(3)固定在近手掌段⑷的前端，所述的转轴I (6)固定在过渡指节⑶的前端，过渡指节⑶的前端通过转轴I (6)与近手掌段(4)的后端活动连接，所述的转轴II (10)固定在指尖(12)的前端，指尖(12)的前端通过转轴II (10)与过渡指节(8)的后端活动连接；所述的齿轮轴(3)、转轴I (6)和转轴II (10)的轴线相互平行，齿轮轴(3)上固定有锥齿轮(I)和滑轮I (2)，转轴I (6)固定有两个滑轮II (7)，转轴II (10)固定有滑轮III (11)，滑轮I (2)通过绳索I (5)与其中一个滑轮II (7)传动连接，另一个滑轮II (7)通过绳索II (9)与滑轮III (11)传动连接。2.根据权利要求1所述的单自由度耦合型仿人机械手指，其特征在于，所述的滑轮I (2)、滑轮II (7)和滑轮III (11)分别与齿轮轴(3)、转轴I (6)和转轴II (10)之间均为过盈配合。3.根据权利要求1或2所述的单自由度耦合型仿人机械手指，其特征在于，所述的绳索I (5)和绳索II (9)均为尼龙材质。
【专利摘要】本实用新型公开了一种单自由度耦合型仿人机械手指，包括近手掌段、过渡指节、指尖、齿轮轴、转轴Ⅰ和转轴Ⅱ，所述的齿轮轴固定在近手掌段的前端，所述的转轴Ⅰ固定在过渡指节的前端，过渡指节的前端通过转轴Ⅰ与近手掌段的后端活动连接，所述的转轴Ⅱ固定在指尖的前端，指尖的前端通过转轴Ⅱ与过渡指节的后端活动连接；所述的齿轮轴、转轴Ⅰ和转轴Ⅱ的轴线相互平行，齿轮轴上固定有锥齿轮和滑轮Ⅰ，转轴Ⅰ固定有两个滑轮Ⅱ，转轴Ⅱ固定有滑轮Ⅲ，滑轮Ⅰ通过绳索Ⅰ与其中一个滑轮Ⅱ传动连接，另一个滑轮Ⅱ通过绳索Ⅱ与滑轮Ⅲ传动连接。连接可靠，可精准的传动及定位，有效增大转动角度；另外可节约内部空间，进而缩小体积。
【IPC分类】B25J15/08
【公开号】CN204893973
【申请号】CN201520449456
【发明人】李宽, 陈炯玮, 王坤, 张亚斌, 李旭东
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月26日