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[發明專利]一種基于SMA絲驅動的仿人靈巧手手指有效

專利信息
申請號: 201810403773.2 申請日: 2018-04-28
公開(公告)號: CN108284455B 公開(公告)日: 2020-11-03
發明(設計)人: 劉伊威;王文越;劉宏 申請(專利權)人: 哈爾濱工業大學
主分類號: B25J15/08 分類號: B25J15/08;B25J9/12
代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206 代理人: 高媛
地址: 150000 黑龍*** 國省代碼: 黑龍江;23
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 sma 驅動 靈巧 手指
【權利要求書】:

1.一種基于SMA絲驅動的仿人靈巧手手指,其特征在于:其組成包括SMA絲驅動器(7)、近端指骨外殼(5)、中間指骨外殼(2)、遠端指骨外殼(1)、基關節(6)、近指關節(4)、遠指關節(3)、兩根耦合腱繩(35)及四根驅動腱繩(47);所述SMA絲驅動器(7)包括腱繩固定板(40)、SMA絲固定板(45)、兩個驅動器連接板(39)、四個SMA絲連接塊(41)、六根SMA絲(43)、十六個滑輪(44)及四根滑輪軸(46);所述基關節(6)包括兩個基關節連接板、兩個基關節驅動鏈輪(27)、兩個基關節軸、兩個基關節端蓋(37)、四個基關節軸承及四個基關節墊片;所述兩個基關節連接板分別是基關節連接板一(32)和基關節連接板二(34),所述兩個基關節軸分別是基關節俯仰軸(31)和基關節側擺軸(33),所述四個基關節軸承分別是兩個基關節軸承一(29)和兩個基關節軸承二(38),所述四個基關節墊片分別是兩個基關節墊片一(30)和兩個基關節墊片二(36);

所述SMA絲驅動器(7)與基關節(6)的基關節連接板二(34)固定連接,所述基關節(6)與近端指骨外殼(5)一端固定連接,所述近端指骨外殼(5)另一端與近指關節(4)的近指關節連接板(20)固定連接,所述近指關節(4)與中間指骨外殼(2)一端固定連接,所述中間指骨外殼(2)另一端與遠指關節(3)的兩個遠指關節軸承(12)固定連接,所述遠指關節(3)通過遠指關節連接板(9)與遠端指骨外殼(1)固定連接;

所述兩個驅動器連接板(39)并列設置,兩個驅動器連接板(39)之間固定有腱繩固定板(40)和SMA絲固定板(45),所述腱繩固定板(40)與基關節(6)相鄰設置,所述四根滑輪軸(46)設置在由腱繩固定板(40)、SMA絲固定板(45)及兩個驅動器連接板(39)圍成的空間內,且四根滑輪軸(46)分別與兩個驅動器連接板(39)固定連接,四根滑輪軸(46)等分成兩組,每組滑輪軸(46)均水平并列設置,其中一組所述滑輪軸(46)與腱繩固定板(40)相鄰設置,另一組滑輪軸(46)與SMA絲固定板(45)相鄰設置,四根滑輪軸(46)依次錯位設置,每根滑輪軸(46)上均轉動裝有四個滑輪(44),所述六根SMA絲(43)的其中四根SMA絲(43)一端與四個SMA絲連接塊(41)一一對應設置,該其中四根SMA絲(43)一端通過四個SMA絲連接塊(41)分別與四根驅動腱繩(47)一端連接,該其中四根SMA絲(43)另一端依次繞過對應的滑輪(44)后與SMA絲固定板(45)固定連接,余下的兩根SMA絲(43)一端均與基關節(6)的基關節連接板二(34)固定連接,該余下的兩根SMA絲(43)另一端均與SMA絲固定板(45)固定連接,所述四根驅動腱繩(47)中的兩根驅動腱繩(47)另一端與近指關節(4)的近指關節驅動鏈輪(18)外圓面的兩個輪槽一一對應并固定連接,四根驅動腱繩(47)中的另兩根驅動腱繩(47)另一端與基關節(6)的兩個基關節驅動鏈輪(27)外圓面上的輪槽一一對應設置并固定連接;

兩根耦合腱繩(35)一端與遠指關節(3)的遠指關節耦合鏈輪(14)外圓面上的兩個輪槽一一對應并固定連接;其中一根所述耦合腱繩(35)另一端與近指關節(4)的近指關節耦合鏈輪(17)外圓面上的輪槽固定連接,另一根耦合腱繩(35)另一端與近指關節(4)的預緊塊(23)固定連接,實現近指關節(4)與遠指關節(3)相互耦合;

所述基關節俯仰軸(31)上安裝有兩個基關節軸承一(29),所述基關節連接板一(32)設置在所述近端指骨外殼(5)內,基關節連接板一(32)上同軸設有兩個臺肩孔,兩個基關節軸承一(29)安裝在基關節連接板一(32)的兩個臺肩孔內,基關節俯仰軸(31)兩端分別與近端指骨外殼(5)一端可拆卸固定連接,基關節俯仰軸(31)上安裝有兩個基關節墊片一(30),兩個基關節墊片一(30)分設在兩個基關節軸承一(29)外側并設置在近端指骨外殼(5)一端設有的兩個臺肩孔內;

所述基關節側擺軸(33)穿過基關節連接板一(32),基關節側擺軸(33)上的兩端各安裝有一個基關節軸承二(38),所述兩個基關節軸承二(38)安裝在基關節連接板二(34)設有的兩個臺肩孔內,基關節側擺軸(33)上安裝有兩個基關節墊片二(36),每個基關節墊片二(36)設在基關節連接板一(32)與基關節軸承二(38)之間,基關節側擺軸(33)兩端分別與對應的基關節端蓋(37)可拆卸固定連接,所述兩個基關節端蓋(37)抵靠在兩個基關節軸承二(38)內環的外端面上;

所述兩個基關節驅動鏈輪(27)分別設置在基關節連接板一(32)的兩側,兩個基關節驅動鏈輪(27)分別與近端指骨外殼(5)一端可拆卸固定連接,兩個基關節驅動鏈輪(27)與基關節俯仰軸(31)同軸設置。

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