螺纹连杆式双自由度机器人拇指根部关节装置

摘要

螺纹连杆式双自由度机器人拇指根部关节装置，属于仿人机器手技术领域。该装置包括手掌基座、拇指、关节轴、拇指摆动机构和拇指张合机构；拇指摆动机构包括第一减速器、第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述拇指张合机构包括第二减速器、第三锥齿轮、第四锥齿轮、丝杆、螺母、套筒、套环、张合连杆和拇指连杆。本发明采用双电机与丝杆螺母、套筒套环和人字连杆机构等，综合实现了拇指根部的独立摆动和张合两自由度灵巧动作，摆动与张合两关节自由度垂直相交，同时结构简单、紧凑、成本低，容易控制，传动平稳，传动链短，传动间隙小，传动效率高，适用于拟人机器人手；增强机器人手抓取物体的灵巧性、稳定性，使机器人手可以实现更多的手势，更加拟人化。

主权项

一种螺纹连杆式双自由度机器人拇指根部关节装置，包括手掌基座(1)、拇指(2)、关节轴(5)、第一电机(31)、第二电机(41)、拇指摆动机构和拇指张合机构；所述关节轴(5)活动套设在手掌基座(1)中；所述拇指摆动机构包括第一减速器(32)、第一锥齿轮(33)和第二锥齿轮(34)；所述第一电机(31)固接在手掌基座(1)上，所述第一电机(31)的输出轴与第一减速器(32)的输入轴固接，所述第一锥齿轮(33)套固在第一减速器(32)的输出轴上，所述第一锥齿轮(33)与第二锥齿轮(34)相啮合；其特征在于：所述第二锥齿轮(34)活动套接在关节轴(5)上；所述拇指张合机构包括第二减速器(42)、第三锥齿轮(43)、第四锥齿轮(44)、丝杆(451)、螺母(452)、螺母挡板(453)、套筒(46)、套环(47)、张合连杆(48)和拇指连杆(35)；所述拇指连杆(35)的一端与关节轴(5)通过第一连接轴(61)铰接，拇指连杆(35)的另一端与拇指(2)固接；所述第二电机(41)固接在手掌基座(1)上；所述第二电机(41)的输出轴与第二减速器(42)的输入轴固接，所述第三锥齿轮(43)套固在第二减速器(42)的输出轴上，所述第三锥齿轮(43)与第四锥齿轮(44)相啮合；所述丝杆(451)套固在关节轴(5)上，并与第四锥齿轮(44)固接；所述螺母挡板(453)固接在手掌基座(1)上；所述螺母(452)与丝杆(451)螺纹连接形成螺纹传动关系，螺母(452)的外侧面与螺母挡板(453)滑动固接；所述套筒(46)活动套接在关节轴(5)上，套筒(46)与螺母(462)固接；所述套环(47)活动套接在套筒(46)上；所述张合连杆(48)的一端与套环(47)通过第二连接轴(62)铰接，张合连杆(48)的另一端与拇指连杆(35)通过第三连接轴(63)铰接；第一连接轴(61)的中心线与关节轴(5)中心线垂直相交；第二连接轴(61)的中心线与关节轴(5)中心线垂直相交；所述第一连接轴(61)、第二连接轴(62)和第三连接轴(63)的中心线相互平行。