[实用新型]一种欠驱动高柔顺机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，具体为一种欠驱动高柔顺机械手。

背景技术

目前，市场上接近真手功能的假手是机电结合的高科技产品，不但价格昂贵且维护费用高，不能满足市场的需要；同时机械手的自由度低，只有一个或几个自由度，或者多自由度的机械手驱动系统控制比较复杂，一般都需要多个液压驱动或电机驱动等进行控制，因此导致机械手的重量增大，成本升高，同时自由度少也影响机械手的抓取灵活性，对于不同形状的物体，难以保证抓取的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种欠驱动高柔顺机械手，以简化现有机械手的驱动系统，并提高机械手抓取物体的灵活性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种欠驱动高柔顺机械手，包括一个手掌基座和设置在手掌基座上的五个手指，各个手指均包括若干手指关节和铰接在手指关节上的手指连杆，手掌基座上设有一套驱动机构Ⅰ，用于驱动大拇指在手掌基座所在平面内的转动和除大拇指外的四指的弯曲，驱动机构Ⅰ包括由电机Ⅰ同轴驱动的转盘、带轮Ⅰ和带轮Ⅱ，带轮Ⅰ皮带连接一个带轮Ⅲ，带轮Ⅲ的轮轴上连接一个连杆机构Ⅰ，连杆机构Ⅰ与除大拇指外的其中两个手指相连接以驱动相应手指的弯曲；带轮Ⅱ皮带连接一个带轮Ⅳ，带轮Ⅳ与大拇指的拇指基座固接，以使拇指基座及整个大拇指手指在带轮Ⅳ的带动下能够在手掌基座所在的平面内转动，拇指基座上设置有用于驱动大拇指手指弯曲的驱动机构Ⅱ；转盘的转动带动曲柄滑块机构的滑块在手掌基座上滑动，滑块上连接有连杆机构Ⅱ，连杆机构Ⅱ与另外两个手指相连接以驱动相应手指的弯曲。

进一步地，该机械手的食指和中指为四关节手指，四关节手指包括依次铰接的指端关节、柔顺关节、指中关节和指根关节，其中，指中关节的杆身与指根关节的一端铰接，指根关节的另一端铰接在机械手的手掌基座上，与柔顺关节铰接的指端关节的一端和指中关节的一端分别与指端连杆的两端铰接，与指中关节铰接的柔顺关节的一端和指根关节的一端分别与指根连杆的两端铰接，指中关节和指根关节之间的杆身上连接有弹簧，指中关节在连杆机构Ⅰ驱动下能够绕杆身的铰接点转动，从而驱动食指和中指弯曲以做抓取和放松动作。所述的连杆机构Ⅰ包括一个驱动杆Ⅰ，驱动杆Ⅰ的一端固接在带轮Ⅲ的轮轴上，并由设置在手掌基座上的带轮Ⅲ的轮轴带动转动连接在手掌基座上，另一端铰接一个传动杆，传动杆的另一端通过一个铰轴分别与食指和中指各自的指中关节的一端铰接。

进一步地，该机械手的无名指和小拇指为三关节手指，三关节手指包括依次铰接的指端关节、指中关节和指根关节，指根关节的杆身铰接在手掌基座上，与指中关节铰接的指端关节的一端和指根关节的一端分别与指端连杆的两端铰接，与指根关节铰接的指中关节的一端铰接有指根连杆，指根连杆的另一端铰接在手掌基座上，指根关节在连杆机构Ⅱ驱动下绕杆身的铰接点转动，从而驱动无名指和小拇指弯曲以做抓取和放松动作。

所述的连杆机构Ⅱ包括一个驱动杆Ⅱ，驱动杆Ⅱ的一端通过一个铰轴分别与无名指和小拇指各自的指根关节的一端铰接，驱动杆Ⅱ的另一端铰接在滑块上。

所述的曲柄滑块机构包括一个连杆、滑块和设置在手掌基座上的导向杆，连杆的一端铰接在转盘上，另一端铰接在滑块上，滑块穿设在导向杆上，并由转盘驱动沿导向杆滑动。

进一步地，该机械手的大拇指为三关节手指，大拇指的三关节手指包括依次铰接的指端关节、指中关节和指根关节，指根关节的杆身铰接在大拇指的拇指基座上，与指中关节铰接的指端关节的一端和指根关节的一端分别与指端连杆的两端铰接，与指根关节铰接的指中关节的一端铰接有指根连杆，指根连杆的另一端铰接在拇指基座上，指根关节在驱动机构Ⅱ驱动下绕杆身的铰接点转动，从而驱动大拇指手指弯曲以做抓取和放松动作。

所述的驱动机构Ⅱ包括皮带传动的从动带轮和主动带轮，主动带轮由设置在拇指基座上的电机Ⅱ带动转动，指根关节的杆身与拇指基座上设置的从动带轮的轮轴固接，从而由从动带轮的轮轴带动转动连接在拇指基座上。

有益效果：本实用新型机械手五指的弯曲和大拇指在手掌基座所在平面内的转动是通过双个电机欠驱动和相应的传动系统实现的，简化了整个机械手的控制系统，降低了造价及机械手的重量，增加了机械手的灵活性，提高了抓取的可靠性。