变构型机械手爪的手指旋转移动装置及其工作方法

摘要

本发明公开了一种变构型机械手爪的手指旋转移动装置及其工作方法，第一手指用于实现自身的开合运动，第二手指、第三手指的结构和安装方式相同，用于实现自身的开合或实现手指位置上的旋转和移动；驱动传动机构中的行星齿轮安装在内齿轮和扇形齿轮之间并被它们驱动，两个扇形齿轮通过同一根销轴安装在手掌架上，以实现两个扇形齿轮绕销轴相对于手掌架的旋转，两个扇形齿轮的一端与两连杆通过销钉机械连接形成四边形机构。工作方法是在电机的驱动下使得变构型机械手爪的手指能够根据物体的形状和尺寸改变抓取的构型，增强抓取的稳定性，以实现自转保证手指在平行抓取状态、三指对心捏取状态以及两指对捏状态之间切换，并实现公转和手指位置的调整。

主权项

一种变构型机械手爪的手指旋转移动装置，所述变构型机械手爪的手指旋转移动装置包括手指支撑机构和驱动传动机构，其特征在于：所述手指支撑机构包括手掌架(1)、上盖板(2)、第一手指(3)、第二手指(4)、第三手指(5)、第二手指基座(6)、第三手指基座(7)、第一手指基座(8)、第一手指垫块(9)，所述手指支撑机构中上面的上盖板(2)与下面的手掌架(1)呈圆形或多边形通过螺钉固定机械连接形成变构型机械手爪的机械手掌，所述机械手掌下面的手掌架(1)周边分别置有第一手指(3)、第二手指(4)、第三手指(5)；所述第一手指(3)通过销钉与第一手指基座(8)机械连接，所述第一手指基座(8)通过螺钉与第一手指垫块(9)机械连接，所述第一手指垫块(9)通过螺钉与手掌架(1)机械连接，第一手指(3)用于实现自身的开合运动；所述第二手指(4)、第三手指(5)结构和安装方式相同，所述第二手指(4)通过销钉与第二手指基座(6)机械连接，所述第二手指基座(6)通过螺钉安装到第一行星齿轮(11)上，所述第三手指(5)通过销钉与第三手指基座(7)机械连接；所述第三手指基座(7)通过螺钉安装到第二行星齿轮(14)上；所述第二手指(4)、第三手指(5)用于实现自身的开合或实现手指位置上的旋转和移动；所述驱动传动机构包括第一内齿轮(10)和第二内齿轮(15)、第一行星齿轮(11)和第二行星齿轮(14)、四边形构件、电机座(22)、电机(23)、电机螺母(24)和手掌架(1)上置有的三个导槽；所述第一内齿轮(10)和第二内齿轮(15)沿手掌架(1)的圆周固定安装在手掌架(1)上，所述电机(23)通过电机座(22)机械连接到手掌架(1)上；所述第一行星齿轮(11)和第二行星齿轮(14)分别安装在手掌架(1)中两个圆弧形的所述导槽内，所述与第二手指(4)机械连接的第一行星齿轮(11)安装在第一内齿轮(10)和第一扇形齿轮(12)的中间且与二者啮合并被驱动，所述与第三手指(5)机械连接的第二行星齿轮(14)安装在第二内齿轮(15)和第二扇形齿轮(13)的中间且与二者啮合并被驱动；所述四边形构件包括第一扇形齿轮(12)、第二扇形齿轮(13)、第一连杆(17)、第二连杆(19)、第一销钉(16)、第二销钉(18)、第三销钉(20)和销轴(21)；所述四边形构件是由第一扇形齿轮(12)通过第一销钉(16)与第一连杆(17)机械连接，所述第二扇形齿轮(13)通过第三销钉(20)与第二连杆(19)机械连接形成四边形机构；第一连杆(17)和第二连杆(19)通过第二销钉(18)机械连接到电机螺母(24)上，电机螺母(24)穿过手掌架(1)与通过电机座(22)安装的电机轴构成螺纹副；所述手掌架(1)上置有的三个导槽，其中一个是直线型的导槽，用来限定电机螺母(24)的运动，另外两个是圆弧形的导槽，分别用来限定第一行星齿轮(11)和第二行星齿轮(14)的运动；第一手指(3)、第二手指(4)、第三手指(5)的初始位置是三指对立平行，所述第一扇形齿轮(12)和第二扇形齿轮(13)重叠并通过销轴(21)安装在手掌架(1)的中心，用于传递电机(23)的运动来实现对第一行星齿轮(11)和第二行星齿轮(14)的驱动。