齿条欠驱动模块化拟人机器人多指手装置

摘要

齿条欠驱动模块化拟人机器人多指手装置，属于拟人机器人技术领域，包括拇指、食指、中指、无名指、小指、手掌；中指、无名指、小指与食指结构相同，各采用1个电机驱动3个关节转动；手掌采用1个电机驱动拇指根部的侧摆转动，拇指采用1个电机驱动2个关节转动。该装置具有5个独立控制的手指、15个关节自由度，包括6个主动关节和9个欠驱动关节；各欠驱动关节均采用齿轮齿条及簧件驱动的一种模块化结构，电机、传动机构藏入手内，结构简单、重量轻、控制容易、集成度高；整个装置外观、尺寸和动作模仿人手，具有对不同形状、尺寸的物体自动包络抓取的功能，适合安装在拟人机器人上使用。

主权项

1、一种齿条欠驱动模块化拟人机器人多指手装置，包括拇指、食指、中指、无名指、小指和手掌；所说的拇指(2)包括拇指基座(21)、拇指电机(22)、拇指减速器(211)、拇指第一齿轮(212)、拇指第二齿轮(213)、拇指近关节轴(23)、拇指中部指段(24)、拇指远关节轴(25)和拇指末端指段(26)；所说的拇指电机(22)和拇指减速器(211)与拇指基座(21)固接，拇指电机(22)的输出轴与拇指减速器(211)的输入轴相连，拇指减速器(211)的输出轴与拇指第一齿轮(212)固接，拇指第一齿轮(212)与拇指第二齿轮(213)啮合，拇指第二齿轮(213)套固在拇指近关节轴(23)上，所说的拇指近关节轴(23)套设在拇指基座(21)中，所说的拇指远关节轴(25)套设在拇指中部指段(24)中，所说的拇指末端指段(26)套固在拇指远关节轴(25)上；所说的食指(3)包括食指基座(31)、食指电机(32)、食指减速器(317)、食指第一齿轮(318)、食指第二齿轮(319)、食指近关节轴(33)、食指第一中部指段(34)、食指中关节轴(35)、食指第二中部指段(36)、食指远关节轴(37)和食指末端指段(38)，所说的食指电机(32)和食指减速器(317)与食指基座(31)固接，食指电机(32)的输出轴与食指减速器(317)的输入轴相连，食指减速器(317)的输出轴与食指第一齿轮(318)固接，食指第一齿轮(318)与食指第二齿轮(319)啮合，食指第二齿轮(319)套固在食指近关节轴(33)上，所说的食指近关节轴(33)套设在食指基座(31)中，所说的食指中关节轴(35)套设在食指第一中部指段(34)中，所说的食指远关节轴(37)套设在食指第二中部指段(36)中，所说的食指末端指段(38)套固在食指远关节轴(37)上；所说的中指(4)、无名指(5)、小指(6)与食指(3)结构相同；所说的手掌(1)包括手掌骨架(17)、手掌电机(11)、手掌减速器(15)、手掌第一齿轮(13)、手掌第二齿轮(16)和手掌关节轴(12)；所说的手掌电机(11)和手掌减速器(15)与手掌骨架(17)固接，手掌电机(11)的输出轴与手掌减速器(15)的输入轴相连，手掌减速器(15)的输出轴与手掌第一齿轮(13)固接，手掌第一齿轮(13)与手掌第二齿轮(16)啮合，手掌第二齿轮(16)套固在手掌关节轴(12)上，手掌关节轴(12)套设在手掌骨架(17)中，拇指基座(21)套固在手掌关节轴(12)上；所说的食指(3)通过食指基座(31)与手掌骨架(17)固接，所说的中指(4)、无名指(5)、小指(6)分别与手掌骨架(17)固接，连接方式同食指(3)一致；所说的食指(3)、中指(4)、无名指(5)、小指(6)和拇指(2)与手掌(1)之间的相对位置模仿人手各手指和手掌的相对位置；其特征在于：a、拇指(2)包括拇指主动齿轮(27)、拇指齿条(28)、拇指从动齿轮(29)和拇指簧件(210)；所说的拇指中部指段(24)套接在拇指近关节轴(23)上，所说的拇指主动齿轮(27)套固在拇指近关节轴(23)上，拇指从动齿轮(29)套固在拇指远关节轴(25)上，拇指齿条(28)镶嵌在拇指中部指段(24)中，拇指齿条(28)与拇指主动齿轮(27)啮合，拇指齿条与拇指从动齿轮(29)啮合，拇指簧件(210)的两端分别连接拇指中部指段(24)和拇指末端指段(26)；b、食指(3)包括食指近关节主动齿轮(39)、食指中关节齿条(310)、食指中关节从动齿轮(311)、食指中关节簧件(312)、食指中关节主动齿轮(313)、食指远关节齿条(314)、食指远关节从动齿轮(315)和食指远关节簧件(316)；所说的食指第一中部指段(34)套接在食指近关节轴(33)上，所说的食指第二中部指段(36)套接在食指中关节轴(35)上；所说的食指近关节主动齿轮(39)套固在食指近关节轴(33)上，食指中关节从动齿轮(311)套固在食指中关节轴(35)上，食指中关节齿条(310)镶嵌在食指第一中部指段(34)中，食指中关节齿条(310)与食指近关节主动齿轮(39)啮合，食指中关节齿条(310)与食指中关节从动齿轮(311)啮合，食指中关节簧件(312)的两端分别连接食指第一中部指段(34)和食指第二中部指段(36)；所说的食指中关节主动齿轮(313)套固在食指中关节轴(35)上，食指远关节从动齿轮(315)套固在食指远关节轴(37)上，食指远关节齿条(314)镶嵌在食指第二中部指段(36)中，食指远关节齿条(314)与食指中关节主动齿轮(313)啮合，食指远关节齿条(314)和食指远关节从动齿轮(315)啮合，食指远关节簧件(316)的两端分别连接食指第二中部指段(36)和食指末端指段(38)。