一种基于记忆合金的关节锁紧机构制造技术

一种基于记忆合金的关节锁紧机构，它涉及一种关节锁紧机构。本发明专利技术是为了解决由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。本发明专利技术的两个第一挡板的右端与两个第二挡板的左端可转动连接，锁紧轮安装在第一挡板的内侧壁上，连接套安装在锁紧轮上，锁紧轮内嵌至第一挡板的右端内侧壁上，隔离套和固定弹簧端块顺次远离锁紧轮一侧并安装在第二挡板的内侧壁上，记忆合金弹簧的一端与连接套连接，记忆合金弹簧的另一端绕过隔离套后与固定弹簧端块连接，锁紧弹簧的一端与隔离套连接，锁紧弹簧的另一端缠绕在锁紧轮上之后与连接套连接。本发明专利技术用于关节的锁紧。

Joint locking mechanism based on memory alloy

The utility model relates to a joint locking mechanism based on a memory alloy, which relates to a joint locking mechanism. The invention aims to solve the problem that the existing underactuated manipulator has the problem of losing the necessary finger flexibility due to the uncertain motion of the end of the finger due to the coupling of the joint motion of the underactuated manipulator. The right end of the baffle of the invention two first and two second is rotatably connected with the baffle, the locking wheel is mounted on the inner wall of the first baffle, the connecting sleeve is installed in the locking wheel, the locking wheel is embedded to the first baffle at the right end of the inner wall, isolating sleeve and fixed end block along the spring time away from the locking wheel side and installed on the inner wall of the second baffle on one end of the memory alloy spring connected with the connecting sleeve, the other end of the memory alloy spring around the sleeve with the fixed spring end block connection end of the locking spring is connected with a spacer sleeve, a locking spring and the other end of the winding in the lock after the wheel is connected with the connecting sleeve. The invention is used for locking joints.

【技术实现步骤摘要】
一种基于记忆合金的关节锁紧机构
本专利技术涉及一种关节锁紧机构，具体涉及一种基于记忆合金的关节锁紧机构。
技术介绍
机械手作为智能机器人与周围环境交互的一个重要接口，其重要性不言而喻。在移动机器人中，特别是采用电源提供能量的移动机器人，减少能源消耗是一个要特别考虑的指标。因此，驱动单元少、能量消耗少的欠驱动机械手就成为移动机器人的首选。但与全驱动机械手各关节运动和抓取力完全由驱动单元决定，欠驱动机械手各关节的运动还受到机械结构和外界接触的影响，这就使其手指的运动具有极强的运动耦合性，导致其指尖轨迹具有不确定性，相比全驱动机械手丧失了抓取的灵活性，这对要求欠驱动机械手精确抓取物体(捏取、操作等动作)提出了严峻的考验。故如何在保持欠驱动手本身优势的前提下，还能提高其抓取灵活性就成为了一个亟待解决的问题。综上所述，由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决由于欠驱动机械手关节运动的耦合性而使得手指末端轨迹不确定运动，导致现有欠驱动机械手存在失去必要的手指灵活性的问题。进而提供一种基于记忆合金的关节锁紧机构。本专利技术的技术方案是：一种基于记忆合金的关节锁紧机构包括两个第一挡板、两个第二挡板、锁紧轮、连接套、记忆合金弹簧、隔离套、锁紧弹簧和固定弹簧端块，两个第一挡板相对设置，两个第二挡板相对设置，两个第一挡板的右端与两个第二挡板的左端可转动连接，锁紧轮安装在第一挡板的内侧壁上，连接套安装在锁紧轮上，锁紧轮内嵌至第一挡板的右端内侧壁上，隔离套和固定弹簧端块顺次远离锁紧轮一侧并安装在第二挡板的内侧壁上，记忆合金弹簧的一端与连接套连接，记忆合金弹簧的另一端绕过隔离套后与固定弹簧端块连接，锁紧弹簧的一端与隔离套连接，锁紧弹簧的另一端缠绕在锁紧轮上之后与连接套连接。进一步地，两个第一挡板中的一个第一挡板的右端位于两个第二挡板中的一个第二挡板的左端的内侧，另一个第一挡板的右端与另一个第二挡板的左端相抵。更进一步地，它还包括第一销轴、第二销轴和第三销轴，第一销轴穿设在两个第一挡板、两个第二挡板和锁紧轮上，第二销轴穿设在两个第二挡板和隔离套上，第三销轴穿设在固定弹簧端块上。进一步地，锁紧轮包括轮体和限位片，限位片固定安装在轮体的一端。进一步地，限位片为圆形片的外沿上带有至少两个限位凸起的限位片。进一步地，两个第一挡板中的一个第一挡板的右端上开设限位孔，所述限位孔的形状与限位片的形状相匹配。本专利技术与现有技术相比具有以下效果：1、本专利技术的基于记忆合金的手指关节锁紧机构，能够使欠驱动机械手在保持仅仅使用简单的控制方法就能够抓取多种形状物体的特性的前提下，还能够实现对接触点要求较高的捏取和操作等动作，弥补手指运动灵活性的缺失,达到类似全驱动机械手的效果。2、本专利技术的基于记忆合金的关节锁紧机构，能够通过简单的开关量控制关节的锁定与否，进而对关节提供额外的约束，使关节从原来受外界影响的状态变为可控状态，进而使指尖的轨迹可规划，提高欠驱动机械手抓取的灵活性。3、本专利技术的基于记忆合金的关节锁紧机构，能够替代电机为手指关节提供相应的约束，并结合关节的回弹元件，使一根三指节的机械手指，在三个锁紧机构和一个伺服电机的替代下，就能达到全驱动手指(需要三个伺服电机)的运动效果，降低了机械手指的成本、结构和控制的复杂程度。4、本专利技术的基于记忆合金的关节锁紧机构，具有结构和原理简单，耗电量低，占用空间小，维护和更换方便等优点，适合用于改进并提高欠驱动机械手的抓取灵活性。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是图1去掉记忆合金弹簧和锁紧弹簧后的整体结构分解图；图3是图1的分解图；图4是带有关节锁紧机构的机械手指结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式包括两个第一挡板1、两个第二挡板2、锁紧轮3、连接套4、记忆合金弹簧5、隔离套6、锁紧弹簧7和固定弹簧端块8，两个第一挡板1相对设置，两个第二挡板2相对设置，两个第一挡板1的右端与两个第二挡板2的左端可转动连接，锁紧轮3安装在第一挡板1的内侧壁上，连接套4安装在锁紧轮3上，锁紧轮3内嵌至第一挡板1的右端内侧壁上，隔离套6和固定弹簧端块8顺次远离锁紧轮3一侧并安装在第二挡板2的内侧壁上，记忆合金弹簧5的一端与连接套4连接，记忆合金弹簧5的另一端绕过隔离套6后与固定弹簧端块8连接，锁紧弹簧7的一端与隔离套6连接，锁紧弹簧7的另一端缠绕在锁紧轮3上之后与连接套4连接。具体实施方式二：结合图2至图3说明本实施方式，本实施方式的两个第一挡板1中的一个第一挡板1的右端位于两个第二挡板2中的一个第二挡板2的左端的内侧，另一个第一挡板1的右端与另一个第二挡板2的左端相抵。如此设置，便于将限位片13内嵌到第一挡板1上，为限位片13提供限位阻挡作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图2至图3说明本实施方式，本实施方式还包括第一销轴9、第二销轴10和第三销轴11，第一销轴9穿设在两个第一挡板1、两个第二挡板2和锁紧轮3上，第二销轴10穿设在两个第二挡板2和隔离套6上，第三销轴11穿设在固定弹簧端块8上。如此设置，便于保证第一挡板和第二挡板之间的连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：结合图2至图3说明本实施方式，本实施方式的锁紧轮3包括轮体12和限位片13，限位片13固定安装在轮体12的一端。如此设置，轮体12便于实现对锁紧弹簧一端的缠绕动作，能够适应关节在弯曲时，锁紧弹簧的实现扭转，限位片13实现限位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。具体实施方式五：结合图2至图3说明本实施方式，本实施方式的限位片13为圆形片的外沿上带有至少两个限位凸起14的限位片。如此设置，便于实现限位，有效防止限位片13转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。具体实施方式六：结合图2至图3说明本实施方式，本实施方式的两个第一挡板1中的一个第一挡板1的右端上开设限位孔15，所述限位孔15的形状与限位片13的形状相匹配。如此设置，便于与限位片13相匹配，实现限位的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。具体实施方式七：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式提供了一种带有基于记忆合金的关节锁紧机构的机械手指，它包括第三关节16、第二关节17和第一关节18，第三关节16、第二关节17和第一关节18由左至右依次转动连接，关节锁紧机构中的锁紧轮3、连接套4、记忆合金弹簧5、隔离套6、锁紧弹簧7和固定弹簧端块8均安装在与各关节位置相对应的挡板上，第三关节16、第二关节17和第一关节18的结构相同，所采用的关节锁紧机构也相同，其他未公开信息为本领域常规技术。如此设置，提供一个安装有关节锁紧机构的机械手指，通过带有关节锁紧机构，来使得该机械手指的动作更加灵活、可控。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。结合图4中的机械手指来说明关节锁紧机构的原理：本专利技术的记忆合金弹簧5在通以一定电流时会产生轴向收缩运动，记忆合金弹簧5的一端固定在固定弹簧端块8上，记忆合金弹簧5通过连接套4带动锁紧弹簧7扭转，致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于记忆合金的关节锁紧机构，其特征在于：它包括两个第一挡板(1)、两个第二挡板(2)、锁紧轮(3)、连接套(4)、记忆合金弹簧(5)、隔离套(6)、锁紧弹簧(7)和固定弹簧端块(8)，两个第一挡板(1)相对设置，两个第二挡板(2)相对设置，两个第一挡板(1)的右端与两个第二挡板(2)的左端可转动连接，锁紧轮(3)安装在第一挡板(1)的内侧壁上，连接套(4)安装在锁紧轮(3)上，锁紧轮(3)内嵌至第一挡板(1)的右端内侧壁上，隔离套(6)和固定弹簧端块(8)顺次安装在第二挡板(2)的内侧壁上，记忆合金弹簧(5)的一端与连接套(4)连接，记忆合金弹簧(5)的另一端绕过隔离套(6)后与固定弹簧端块(8)连接，锁紧弹簧(7)的一端与隔离套(6)连接，锁紧弹簧(7)的另一端缠绕在锁紧轮(3)上之后与连接套(4)连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于记忆合金的关节锁紧机构，其特征在于：它包括两个第一挡板(1)、两个第二挡板(2)、锁紧轮(3)、连接套(4)、记忆合金弹簧(5)、隔离套(6)、锁紧弹簧(7)和固定弹簧端块(8)，两个第一挡板(1)相对设置，两个第二挡板(2)相对设置，两个第一挡板(1)的右端与两个第二挡板(2)的左端可转动连接，锁紧轮(3)安装在第一挡板(1)的内侧壁上，连接套(4)安装在锁紧轮(3)上，锁紧轮(3)内嵌至第一挡板(1)的右端内侧壁上，隔离套(6)和固定弹簧端块(8)顺次安装在第二挡板(2)的内侧壁上，记忆合金弹簧(5)的一端与连接套(4)连接，记忆合金弹簧(5)的另一端绕过隔离套(6)后与固定弹簧端块(8)连接，锁紧弹簧(7)的一端与隔离套(6)连接，锁紧弹簧(7)的另一端缠绕在锁紧轮(3)上之后与连接套(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的关节锁紧机构，其特征在于：两个第一挡板(1)中的一个第一挡板(1)的右端位于两个第二挡板(2)中的一个第二挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟东，赵思宇，杜志江，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23