[实用新型]一种大范围抓取欠驱动多适应机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种大范围抓取欠驱动多适应 机械手。

背景技术

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物 件或操作工具的自动操作装置。有关机械手的技术，加拿大MDROBOTICS公 司与Laval大学合作研制了非拟人手通用欠驱动手爪SARAH，并且作为一种自 适应辅助空间换出工具，其手指的开合、换向任务由强力和可控的力矩电机控 制，可以用来执行多种空间抓取任务，这种手爪共10个自由度，3个手指，每 个手指有3个关节，另外附加1个转动自由度，整个手爪只用两个电机驱动， 一个电机负责手爪的开合，另一个负责手指的转向，采用平面直齿轮差动方式， 形成一路输入三路输出，分别去驱动三个手指开合，并通过槽轮机构对三个手 指中的两个进行位置调整，进行转向，以适合不同形状物体的抓取。但是这种 机械手存在以下缺陷:

1、现有的各种灵巧机械手及欠驱动机械手，虽然自由度和适应性强，但是 结构过于复杂，结构优化需要非常专业的手段及知识；

2、现有连杆式欠驱动机械手中的3个关节均可转动，一般实现包络抓取动 作，而捏取需要增加一个平行四边形连杆辅助机构，在运行时为保证可靠性， 需要附加多个弹簧，多个限位等机构保证可靠运行，结构复杂，制造成本高昂；

3、现有连杆式欠驱动机械手，由于传感器多，驱动结构复杂，造成控制系 统复杂，并成本昂贵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能实 现大范围抓取、结构简单、可靠性好、易于推广使用、便于维修和更换的欠驱 动多适应机械手。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种大范围抓取欠驱动多适应机械手，其包括有支撑架，所述支撑架上设 有至少两个相对的单手指机构，其中：所述单手指机构包括有气缸座、气缸、 前指节、中指节、末指节、第一连杆、第二连杆、V形连杆和第三连杆，所述 气缸座和末指节均固定在支撑架上，所述气缸的末端与气缸座铰链连接，所述 气缸的前端用于驱动一推动关节前后移动，所述推动关节依次穿过第一连杆的 一端和第二连杆的一端，且所述第一连杆和第二连杆均与推动关节转动连接， 所述第一连杆的另一端与末指节铰链连接，所述第二连杆的另一端与V形连杆 的中间部铰链连接，所述末指节的前端设有第一转轴，所述V形连杆的一端和 中指节的后端均与该第一转轴转动连接，所述前指节的末端设有第二转轴和第 三转轴，所述第三转轴设于第二转轴上方，所述中指节的前端与第二转轴转动 连接，所述V形连杆的另一端与第三连杆的后端铰链连接，所述第三连杆的前 端与第三转轴转动连接；当所述气缸带动推动关节向前移动时，藉由第二连杆 驱使V形连杆向前翻转，并通过第三连杆向前指节施以推力，以令前指节绕第 二转轴向下转动、中指节绕第一转轴向下转动，所述单手指机构呈合拢状态； 当所述气缸带动推动关节向后移动时，藉由第二连杆驱使V形连杆向后翻转， 并通过第三连杆向前指节施以拉力，以令前指节绕第二转轴向上转动、中指节 绕第一转轴向上转动，所述单手指机构呈张开状态。

优选地，所述支撑架上固定有第一限位块，所述第一限位块的前端形成有 凸块，所述凸块的下方开设有凹口，所述中指节的末端形成有端面，所述单手 指机构呈张开状态时，所述中指节的端面抵接于凸块，且所述凹口与端面之间 存在空隙。

优选地，所述端面的底部形成有弧形面。

优选地，所述支架上固定有第二限位块，所述第二限位块设于前指节的上 方，所述单手指机构呈张开状态时，所述前指节抵接于第二限位块。

优选地，所述支架的侧部设有感应开关，所述感应开关包括有感应片，所 述感应片向支撑架下方延伸，且当所述感应片感应到工件时，所述气缸带动推 动关节向前移动，以令单手指机构合拢。

优选地，所述前指节上固定有齿形片，所述齿形片的齿牙朝下。

优选地，所述支撑架上设有四个单手指机构，四个单手指机构分设于支撑 架的两侧。

优选地，所述支撑架的中间处固定有手臂，所述手臂由支撑架的顶部向上 延伸。