耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101664930A

(43)申请公布日2010.03.10

(21)申请号CN200910092926.7

(22)申请日2009.09.11

(71)申请人清华大学

地址100084北京市100084信箱82分箱清华大学专利办公室

(72)发明人张文增赵得洋

(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司

代理人邸更岩

(51)Int.CI

B25J15/00

B25J19/00

F16H7/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

耦合欠驱动一体化双关节机器人手

指装置

(57)摘要

耦合欠驱动一体化双关节机器人手

指装置，属于机器人手技术领域，包括基

座、电机、两个指段、两个关节轴、电

机、四个连杆和两个簧件等。本发明利用

连杆和簧件构成一体的耦合传动机构和欠

驱动传动机构，套接两个指段，综合实现

了两关节手指耦合抓取过程与欠驱动自适

应抓取过程融合于一体的特殊效果，该手

指装置在碰触物体前采用耦合方式转动，

且可实现捏持方式抓取物体，在碰触物体

后，又可以采用欠驱动自适应方式转动抓

取物体，自动适应所抓物体的大小和形

状，实现握持方式抓取。该手指装置出力

大，对控制系统要求低，结构简单可靠、

成本低，适合长期使用，与人手的手指外

观和动作相似，适用于拟人机器人手上。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1、一种耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置，包括基座(1)、第一指段(2)、第

二指段(3)、近关节轴(4)、远关节轴(5)、减速器(6)和电机(7)；所说的电机(7)与基座

(1)固接，电机(7)的输出轴与所说的减速器(6)的输入轴相连，减速器(6)的输出轴与

所说的近关节轴(4)相连，近关节轴(4)套设在基座(1)中，所说的远关节轴(5)套设在

所说的第一指段(2)中；第一指段(2)套接在近关节轴(4)上，所说的第二指段(3)套接

在远关节轴(5)上；所说的近关节轴(4)和远关节轴(5)的轴线相互平行；

其特征在于：

该耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置还包括第一连杆(8)、第一轴(9)、第二

连杆(10)、第二轴(11)、第三连杆(12)、第三轴(13)、第四连杆(14)、第一簧件(15)和

第二簧件(16)；

所说的第一连杆(8)的一端套固在近关节轴(4)上，第一连杆(8)的另一端通过所说的

第一轴(9)与所说的第二连杆(10)一端铰接，第二连杆(10)的另一端通过所说的第二

轴(11)与第二指段(3)铰接；所说的第三连杆(12)的一端套接在近关节轴(4)上，第三

连杆的另一端通过所说的第三轴(13)与所说的第四连杆(14)的一端铰接，第四连杆

(14)的另一端套接在第二轴(11)上；所说的第一簧件(15)的两端分别连接第一连杆(8)

和第一指段(2)，所说的第二簧件(16)的两端分别连接第三连杆(12)和基座(1)；所说

的第一轴(9)、第二轴(11)、第三轴(13)和近关节轴(4)的轴线相互平行。

2、如权利要求1所说的耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置，其特征在于：

所说的近关节轴(4)、远关节轴(5)、第一轴(9)、第二轴(11)和第三轴(13)符合如下关

系：设近关节轴(4)的轴线与远关节轴(5)的轴线所在平面为P平面，第一轴(9)的轴

线与远关节轴(5)的轴线所在平面为M平面；则第一轴(9)的轴线和第三轴(13)的轴

线在P平面的两侧，第二轴(11)的轴线和第三轴(13)的轴线在M平面的两侧。

3、如权利要求1所说的耦合欠驱动一体化双关节机器人手指装置，其特征在于：

所说的第一簧件(15)和第二簧件(16)采用扭簧、拉簧、压簧、片簧、板簧、发条或

弹性绳。