本實(shí)用新型屬于機(jī)器人手技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手采用少量電機(jī)驅(qū)動(dòng)多個(gè)自由度關(guān)節(jié)，由于電機(jī)數(shù)量少，藏入手掌的電機(jī)可以選擇更大的功率和體積，出力大，同時(shí)純機(jī)械式的反饋系統(tǒng)無(wú)需對(duì)環(huán)境敏感也可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定抓取，自動(dòng)適應(yīng)不同形狀尺寸的物體，沒(méi)有實(shí)時(shí)傳感和閉環(huán)反饋控制的需求，控制簡(jiǎn)單方便，降低了制造成本。

在抓取物體時(shí)主要有兩種抓取方法，一種是捏持，一種是握持。

捏持是用末端手指的指尖部分去夾取物體，采用兩個(gè)點(diǎn)或兩個(gè)軟指面去接觸物體，主要針對(duì)小尺寸物體或具有對(duì)立面的較大物體；握持是用手指的多個(gè)指段包絡(luò)環(huán)繞物體來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)的接觸，達(dá)到更穩(wěn)定的形狀包絡(luò)抓取。

自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)手指可以采用自適應(yīng)包絡(luò)物體的方式握持，但是無(wú)法實(shí)施末端捏持抓取。

已有的一種欠驅(qū)動(dòng)兩關(guān)節(jié)機(jī)器人手指裝置(中國(guó)發(fā)明專利CN101234489A)，包括基座、電機(jī)、中部指段、末端指段、近關(guān)節(jié)軸、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸、帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和簧件等。該裝置實(shí)現(xiàn)了雙關(guān)節(jié)欠驅(qū)動(dòng)手指彎曲抓取物體的特殊效果，具有自適應(yīng)性，能夠適應(yīng)不同形狀尺寸的物體。該欠驅(qū)動(dòng)兩關(guān)節(jié)機(jī)器人手指裝置的不足之處為：1)抓取方式只能為握持方式，難實(shí)現(xiàn)彎曲遠(yuǎn)關(guān)節(jié)的末端捏持抓取效果；2)該裝置抓取物體的過(guò)程不擬人，該裝置在未碰觸物體前始終呈現(xiàn)伸直的狀態(tài)。

具有耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式的機(jī)器人手指稱為耦合自適應(yīng)手指。所謂的耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式是指該手指可以實(shí)現(xiàn)耦合抓取與自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)抓取相結(jié)合的復(fù)合欠驅(qū)動(dòng)抓取，即機(jī)器人手指裝置在彎曲抓握物體過(guò)程中，碰到物體之前各指段按一定角度比例同時(shí)彎曲；而在近指段碰到物體后，又可解耦轉(zhuǎn)動(dòng)第二關(guān)節(jié)，使第二指段自動(dòng)適應(yīng)物體表面形狀，從而完全包絡(luò)握持物體，并且只通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)多個(gè)關(guān)節(jié)；如果在耦合轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)的過(guò)程中，第二指段接觸物體，則抓取結(jié)束，實(shí)現(xiàn)了捏持效果。

已有的一種雙關(guān)節(jié)并聯(lián)欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手指裝置(中國(guó)發(fā)明專利CN101633171B)，包括基座、中部指段、末端指段、近關(guān)節(jié)軸、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸、電機(jī)、耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和三個(gè)簧件。該裝置可以實(shí)現(xiàn)耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式，不足在于：1)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，有兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在近關(guān)節(jié)軸和遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸之間；2)需要的簧件數(shù)目過(guò)多，簧件選型困難；3)利用多個(gè)簧件來(lái)實(shí)現(xiàn)解耦——調(diào)和耦合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與自適應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的矛盾，常常使得多個(gè)簧件形變較大，導(dǎo)致過(guò)大且不必要的能量損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式，既能聯(lián)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)用末端捏持物體，也能先轉(zhuǎn)動(dòng)第一指段碰觸物體后再轉(zhuǎn)動(dòng)第二指段包絡(luò)握持物體，達(dá)到對(duì)不同形狀尺寸物體的自適應(yīng)握持效果；無(wú)需復(fù)雜的傳感和控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關(guān)節(jié)軸、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸和驅(qū)動(dòng)器；所述驅(qū)動(dòng)器與基座固接；所述近關(guān)節(jié)軸的中心線與遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的中心線平行；其特征在于：該空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置還包括過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、撥輪、第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪、第一柔性件、第二柔性件、凸塊撥盤、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、限位撥盤、限位凸塊、第一簧件和第二簧件；所述近關(guān)節(jié)軸活動(dòng)套設(shè)在基座中；所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸活動(dòng)套設(shè)在第一指段中；所述第一指段活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述第二指段套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上；所述過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座中；所述驅(qū)動(dòng)器的輸出軸與過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與撥輪相連；所述撥輪包括固接的主動(dòng)凸塊，所述撥輪活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述第一傳動(dòng)輪活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述第二傳動(dòng)輪套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上，第二傳動(dòng)輪與第二指段固接；所述的第一柔性件纏繞在第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪上并形成“S”字形，第一柔性件的兩端分別與第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪固接；所述的第二柔性件纏繞在第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪上并形成“Z”字形，第二柔性件的兩端分別與第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪固接，第一柔性件和第二柔性件交叉成“8”字形；所述凸塊撥盤活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述凸塊撥盤包括固接的從動(dòng)凸塊；所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座中，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端與凸塊撥盤固接，中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與限位撥盤固接，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得從凸塊撥盤到限位撥盤的傳動(dòng)為反向傳動(dòng)；所述限位撥盤活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上，所述限位撥盤與第一傳動(dòng)輪固接；所述限位凸塊與基座固接；所述限位撥盤包括固接的凸塊；所述凸塊與限位凸塊相接觸或離開(kāi)一段距離；所述從動(dòng)凸塊與主動(dòng)凸塊相接觸或離開(kāi)一段距離；設(shè)第一指段靠向物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)榻P(guān)節(jié)正方向，第一指段遠(yuǎn)離物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)榻P(guān)節(jié)反方向；在該空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置處于初始狀態(tài)時(shí)，凸塊與限位凸塊接觸，設(shè)此時(shí)限位撥盤相對(duì)基座的旋轉(zhuǎn)角度為0度，從該位置開(kāi)始，限位撥盤朝近關(guān)節(jié)正方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為正，限位撥盤朝近關(guān)節(jié)反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為負(fù)；所述限位凸塊限制限位撥盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度只能為負(fù)；所述第一簧件的兩端分別連接限位撥盤和基座；在該空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置處于初始狀態(tài)時(shí)，所述從動(dòng)凸塊與主動(dòng)凸塊離開(kāi)一段距離；在撥輪轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，主動(dòng)凸塊會(huì)接觸到從動(dòng)凸塊；所述第二簧件的兩端分別連接撥輪和第一指段。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器采用電機(jī)、氣缸或液壓缸。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和突出性效果：

本實(shí)用新型裝置利用驅(qū)動(dòng)器、第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪、第一柔性件、第二柔性件、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)簧件、凸塊撥盤、限位撥盤、限位凸塊和撥輪等綜合實(shí)現(xiàn)了耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式，該裝置既能聯(lián)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)用末端捏持物體，也能先轉(zhuǎn)動(dòng)第一指段碰觸物體后再轉(zhuǎn)動(dòng)第二指段包絡(luò)握持物體，達(dá)到對(duì)不同形狀尺寸物體的自適應(yīng)握持效果；由于撥輪上的主動(dòng)凸塊與凸塊撥盤上的從動(dòng)凸塊之間有一段空程，在第一指段轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第二指段會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到了耦合抓取模式；當(dāng)?shù)谝恢付谓佑|物體被阻擋后，經(jīng)過(guò)一段很小的時(shí)間，撥輪上的主動(dòng)凸塊才會(huì)接觸并撥動(dòng)凸塊撥盤上的從動(dòng)凸塊，從而驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一柔性件、第二柔性件、第二傳動(dòng)輪的傳動(dòng)，帶動(dòng)第二指段轉(zhuǎn)動(dòng)，直到第二指段接觸物體，達(dá)到了自適應(yīng)抓取模式。該裝置抓取穩(wěn)定可靠；僅利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)，無(wú)需復(fù)雜的傳感和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，加工、裝配和維修成本低，適用于機(jī)器人手。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例的立體外觀圖。

圖2是圖1所示實(shí)施例的正視圖。

圖3是圖1所示實(shí)施例的側(cè)視圖(圖2的左視圖)。

圖4是圖1所示實(shí)施例的正視圖(未畫(huà)出基座前板、基座表面板、第一指段前板、第一指段表面板)。

圖5是圖1所示實(shí)施例中的立體外觀圖(未畫(huà)出部分零件)。

圖6是圖1所示實(shí)施例中A-A剖視圖。

圖7是圖1所示實(shí)施例中部分零件位置圖。

圖8是圖1所示實(shí)施例的爆炸視圖。

圖9至圖13是圖1所示實(shí)施例在以耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取方式抓取物體的動(dòng)作過(guò)程示意圖。

圖14至圖16是圖1所示實(shí)施例在以單純耦合方式捏持物體的動(dòng)作過(guò)程示意圖。

圖17、圖18是圖1所示實(shí)施例在耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取方式抓取物體動(dòng)作過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵位置時(shí)，限位撥盤、第一簧件與限位凸塊的相對(duì)位置的變化情況。

圖19至圖22是圖1所示實(shí)施例在耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取方式抓取物體動(dòng)作過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵位置時(shí)，撥輪、凸塊撥盤的相對(duì)位置的變化情況。

在圖1至圖22中：

1－基座， 111－基座前板， 112－基座后板， 113－基座左側(cè)板，

114－基座右側(cè)板， 115－基座表面板， 116－基座底板， 2－第一指段，

21－第一指段表面板， 22－第一指段左側(cè)板， 23－第一指段右側(cè)板， 24－第一指段前板，

25－第一指段后板， 3－第二指段， 4－近關(guān)節(jié)軸， 5－遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸，

83－軸承， 84－套筒， 85－螺釘， 86－銷釘，

9－第一傳動(dòng)輪， 10－第二傳動(dòng)輪， 11A－第一柔性件， 11B－第二柔性件，

12－限位撥盤， 121－凸塊，

13－第一簧件， 14－驅(qū)動(dòng)器(電機(jī))， 141－減速器， 142－第一錐齒輪，

143－第二錐齒輪， 144－過(guò)渡齒輪軸， 145－過(guò)渡帶輪， 147－過(guò)渡傳動(dòng)帶，

15－撥輪， 151－主動(dòng)凸塊， 16－第二簧件， 17－物體，

18－限位凸塊， 19－中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 190－從動(dòng)凸塊， 191－凸塊撥盤(第一中間齒輪)，

192－第二中間齒輪， 193－中間傳動(dòng)軸， 194－第一中間傳動(dòng)輪， 195－中間傳動(dòng)件，

196－第二中間傳動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)、工作原理的內(nèi)容。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例，如圖1至圖8所示，包括基座1、第一指段2、第二指段3、近關(guān)節(jié)軸4、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5和驅(qū)動(dòng)器14；所述驅(qū)動(dòng)器14與基座1固接；所述近關(guān)節(jié)軸4的中心線與遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5的中心線平行。本實(shí)施例還包括過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、撥輪152、第一傳動(dòng)輪9、第二傳動(dòng)輪10、第一柔性件11A、第二柔性件11B、凸塊撥盤191、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、限位撥盤12、限位凸塊18、第一簧件13和第二簧件53；所述近關(guān)節(jié)軸4活動(dòng)套設(shè)在基座1中；所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5活動(dòng)套設(shè)在第一指段2中；所述第一指段2活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸4上；所述第二指段3套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5上；所述過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基座1中；所述驅(qū)動(dòng)器14的輸出軸與過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連；所述過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與撥輪15相連；所述撥輪15包括固接的主動(dòng)凸塊151，所述撥輪活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸4上。

本實(shí)施例中，所述第一傳動(dòng)輪活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述第二傳動(dòng)輪套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上，第二傳動(dòng)輪與第二指段固接；所述的第一柔性件11A纏繞在第一傳動(dòng)輪9和第二傳動(dòng)輪上并形成“S”字形，第一柔性件11A的兩端分別與第一傳動(dòng)輪9、第二傳動(dòng)輪10固接；所述的第二柔性件11B纏繞在第一傳動(dòng)輪9和第二傳動(dòng)輪10上并形成“Z”字形，第二柔性件11B的兩端分別與第一傳動(dòng)輪9、第二傳動(dòng)輪10固接，第一柔性件11A和第二柔性件11B交叉成“8”字形；所述凸塊撥盤191活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸4上；所述凸塊撥盤191包括固接的從動(dòng)凸塊190；所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19設(shè)置在基座1中，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19的輸入端與凸塊撥盤191固接，中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與限位撥盤12固接，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19使得從凸塊撥盤191到限位撥盤12的傳動(dòng)為反向傳動(dòng)。

本實(shí)施例中，所述限位撥盤12活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸4上，所述限位撥盤12與第一傳動(dòng)輪9固接；所述限位凸塊18與基座1固接；所述限位撥盤12包括固接的凸塊121；所述凸塊121與限位凸塊18相接觸或離開(kāi)一段距離。所述從動(dòng)凸塊190與主動(dòng)凸塊151相接觸或離開(kāi)一段距離；設(shè)第一指段2靠向物體17的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)榻P(guān)節(jié)正方向，第一指段2遠(yuǎn)離物體17的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)榻P(guān)節(jié)反方向；在該空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置處于初始狀態(tài)時(shí)，凸塊121與限位凸塊18接觸，設(shè)此時(shí)限位撥盤12相對(duì)基座1的旋轉(zhuǎn)角度為0度，從該位置開(kāi)始，限位撥盤12朝近關(guān)節(jié)正方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為正，限位撥盤12朝近關(guān)節(jié)反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為負(fù)；所述限位凸塊18限制限位撥盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)角度只能為負(fù)，即限位撥盤12只能沿著如圖17所示的箭頭指示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第一簧件13的兩端分別連接限位撥盤12和基座1，第一簧件13使限位撥盤12靠向限位凸塊18；在該空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置處于初始狀態(tài)時(shí)，所述從動(dòng)凸塊190與主動(dòng)凸塊151離開(kāi)一段距離，如圖7所示；在撥輪15轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，主動(dòng)凸塊151會(huì)接觸到從動(dòng)凸塊190，如圖19至圖22所示；所述第二簧件16的兩端分別連接撥輪15和第一指段2，如圖4所示。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器14采用電機(jī)、氣缸或液壓缸。本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器14采用電機(jī)。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。本實(shí)施例中，所述第一簧件13采用拉簧。

本實(shí)用新型所述的空程傳動(dòng)柔性件耦合自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。本實(shí)施例中，所述第二簧件16采用扭簧。

本實(shí)施例中，所述第一傳動(dòng)輪與第二傳動(dòng)輪的傳動(dòng)直徑相等，這樣獲得的兩關(guān)節(jié)在開(kāi)始的耦合轉(zhuǎn)動(dòng)階段轉(zhuǎn)動(dòng)角相等。

本實(shí)施例中，所述基座1包括固接在一起的基座前板111、基座后板112、基座左側(cè)板113、基座右側(cè)板114、基座表面板115和基座底板116。本實(shí)施例中，所述第一指段2包括固接在一起的第一指段表面板21、第一指段左側(cè)板22、第一指段右側(cè)板23、第一指段前板24和第一指段后板25。

本實(shí)施例中，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19采用串聯(lián)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了反向傳動(dòng)，帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為同向傳動(dòng)，所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將近關(guān)節(jié)軸上的凸塊撥盤191的正向轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橄尬粨鼙P12的反向轉(zhuǎn)動(dòng)。具體組成和連接關(guān)系如下：所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)19包括第一中間齒輪191、第二中間齒輪192、中間傳動(dòng)軸193、第一中間傳動(dòng)輪194、第二中間傳動(dòng)輪196和中間傳動(dòng)件195；所述中間傳動(dòng)軸193套設(shè)在基座中，所述中間傳動(dòng)軸193的中心線與近關(guān)節(jié)軸的中心線平行；所述第一中間齒輪(即凸塊撥盤)191套接在近關(guān)節(jié)軸4上；所述第二中間齒輪192與第一中間齒輪191嚙合，所述第二中間齒輪192套接在中間傳動(dòng)軸193上；所述第一中間傳動(dòng)輪194套接在中間傳動(dòng)軸193上，第一中間傳動(dòng)輪194與第二中間齒輪192固接；所述第二中間傳動(dòng)輪196套接在近關(guān)節(jié)軸4上，所述中間傳動(dòng)件195連接第一中間傳動(dòng)輪194和第二中間傳動(dòng)輪196。所述中間傳動(dòng)件195、第一中間傳動(dòng)輪194和第二中間傳動(dòng)輪196三者之間構(gòu)成帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或繩輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例中，采用帶輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以采用其他傳動(dòng)方式來(lái)達(dá)到從凸塊撥盤到限位撥盤反向傳動(dòng)的目的。

本實(shí)施例中，所述過(guò)渡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括減速器141、第一錐齒輪142、第二錐齒輪143、過(guò)渡齒輪軸144、過(guò)渡帶輪145和過(guò)渡傳動(dòng)帶147；所述電機(jī)14的輸出軸與減速器141的輸入軸相連，所述第一錐齒輪142套固在減速器141的輸出軸上，所述第二錐齒輪143套固在過(guò)渡齒輪軸144上，所述第一錐齒輪142與第二錐齒輪143嚙合；所述過(guò)渡齒輪軸144套設(shè)在基座1中，所述過(guò)渡帶輪145套固在過(guò)渡齒輪軸144上，所述過(guò)渡傳動(dòng)帶147連接過(guò)渡帶輪145和撥輪15，所述過(guò)渡傳動(dòng)帶147、過(guò)渡帶輪145和撥輪15形成帶輪傳動(dòng)關(guān)系。

本實(shí)施例還包括若干軸承83、若干套筒84、若干螺釘85和若干銷釘86等。

本實(shí)施例的工作原理，結(jié)合附圖敘述如下：

本實(shí)施例處于初始狀態(tài)時(shí)，如圖1、圖5、圖6和圖7所示。

電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)141帶動(dòng)第一錐齒輪142，帶動(dòng)第二錐齒輪143，帶動(dòng)過(guò)渡齒輪軸144，帶動(dòng)過(guò)渡帶輪145，通過(guò)過(guò)渡傳動(dòng)帶147驅(qū)動(dòng)撥輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二簧件16拉動(dòng)第一指段2繞近關(guān)節(jié)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)近關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。

此時(shí)，主動(dòng)凸塊151還沒(méi)有接觸從動(dòng)凸塊190，第一簧件13拉著限位撥盤12使其緊靠在限位凸塊18上，由于限位撥盤12與第一傳動(dòng)輪9固接，所以第一傳動(dòng)輪9保持初始姿態(tài)不變；此時(shí)，在第一傳動(dòng)輪9、第二傳動(dòng)輪10、第一柔性件11A和第二柔性件11B的作用下，第二指段3將相對(duì)于第一指段2轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，達(dá)到耦合轉(zhuǎn)動(dòng)效果。

在本實(shí)施例中，由于第一傳動(dòng)輪9與第二傳動(dòng)輪10的傳動(dòng)直徑相等，所以第一指段2轉(zhuǎn)動(dòng)角與第二指段3轉(zhuǎn)動(dòng)角在上述的耦合階段是相等的。

接下來(lái)，如果第二指段3接觸物體，則達(dá)到了耦合捏持的效果，抓取結(jié)束。如果第二指段3還未接觸到物體，此時(shí)，第一指段2如果接觸物體被阻擋不能再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則第二簧件16發(fā)生變形，電機(jī)的動(dòng)力將驅(qū)動(dòng)撥輪15繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)一段時(shí)間的空程轉(zhuǎn)動(dòng)，撥輪上的主動(dòng)凸塊151就會(huì)接觸到凸塊撥盤191上的從動(dòng)凸塊190，從而驅(qū)動(dòng)凸塊撥盤191轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以使得限位撥盤12反向轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)限位凸塊18，帶動(dòng)第一傳動(dòng)輪9反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第一柔性件11A、第二柔性件11B的傳動(dòng)，使得第二傳動(dòng)輪10與第二指段3正向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，最終達(dá)到第二指段3接觸物體，抓取結(jié)束。

釋放過(guò)程與上述過(guò)程剛好相反，不贅述。

針對(duì)不同形狀、大小的物體，本實(shí)施例具有自適應(yīng)性，能夠抓取多種物體。

圖6是耦合抓取階段的實(shí)施例剖視圖(圖2的A-A剖視圖)，其中顯示了限位撥盤12、限位凸塊18和第一簧件13的情況。此時(shí)本實(shí)施例處在初始位置或者同時(shí)彎曲了第一指段、第二指段，第一簧件13使限位撥盤12與限位凸塊18相接觸，這種情況一直持續(xù)到自適應(yīng)包絡(luò)抓取開(kāi)始。

圖17、圖18是自適應(yīng)抓取階段的限位撥盤12、限位凸塊18和第一簧件13的相對(duì)位置變化情況。此時(shí)本實(shí)施例的第一指段2已經(jīng)接觸到物體17被阻擋而不能運(yùn)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)器14的驅(qū)動(dòng)作用下，第二指段3已經(jīng)繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5多轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，限位撥盤12離開(kāi)了原來(lái)一直接觸的限位凸塊18。

圖19、圖20是耦合抓取階段主動(dòng)凸塊和從動(dòng)凸塊的位置情況。圖21、圖22是自適應(yīng)抓取階段主動(dòng)凸塊和從動(dòng)凸塊的位置情況。

本實(shí)用新型裝置利用驅(qū)動(dòng)器、第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪、第一柔性件、第二柔性件、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)簧件、凸塊撥盤、限位撥盤、限位凸塊和撥輪等綜合實(shí)現(xiàn)了耦合與自適應(yīng)復(fù)合抓取模式，該裝置既能聯(lián)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)用末端捏持物體，也能先轉(zhuǎn)動(dòng)第一指段碰觸物體后再轉(zhuǎn)動(dòng)第二指段包絡(luò)握持物體，達(dá)到對(duì)不同形狀尺寸物體的自適應(yīng)握持效果；由于撥輪上的主動(dòng)凸塊與凸塊撥盤上的從動(dòng)凸塊之間有一段空程，在第一指段轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第二指段會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到了耦合抓取模式；當(dāng)?shù)谝恢付谓佑|物體被阻擋后，經(jīng)過(guò)一段很小的時(shí)間，撥輪上的主動(dòng)凸塊才會(huì)接觸并撥動(dòng)凸塊撥盤上的從動(dòng)凸塊，從而驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一柔性件、第二柔性件、第二傳動(dòng)輪的傳動(dòng)，帶動(dòng)第二指段轉(zhuǎn)動(dòng)，直到第二指段接觸物體，達(dá)到了自適應(yīng)抓取模式。該裝置抓取穩(wěn)定可靠；僅利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)，無(wú)需復(fù)雜的傳感和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，加工、裝配和維修成本低，適用于機(jī)器人手。