[发明专利]气动手指夹持与指根转位及电动指根转动的敏捷机械手

权利要求书

1.一种气动手指夹持与指根转位及电动指根转动的敏捷机械手，其特征在于：包括手掌部分、与手掌部分连接的手指部分；

所述手掌部分的结构为：包括固定板(2)，固定板(2)的上表面安装有丝杆轴电机(1)，固定板(2)的下表面通过两根导杆(3)和底板(7)连接，底板(7)与固定板(2)平行设置，导杆(3)上位于底板(7)与固定板(2)之间的部分通过直线轴承(4)套设于运动板(13)中，丝杆轴电机(1)的丝杆轴上旋有固定在所述运动板(13)中的丝杆螺母(5)，丝杆轴电机(1)通过丝杆螺母(5)驱动运动板(13)上下直线运动；

所述手指部分的结构：

包括一根固定手指和两根对称设置的转位手指，固定手指与转位手指的结构相同，其结构为：包括指根节(19)，所述指根节(19)通过固定在其一侧的短单耳座(18)与二力杆(17)另一端铰链连接，指根节(19)的下端通过铰链连接有中指节(20)，并在铰链销轴上套有大扭弹簧(24)，中指节(20)的下端通过铰链连接有指尖节(23)，并在铰链销轴上套有小扭弹簧(25)，指尖节(23)下端通过沉头螺钉固定弯曲指甲(26)；

指根节(19)和指尖节(23)的一侧分别固定有一个长单耳座(22)；还包括内导向笔形气缸(21)，其缸套尾端装有大双耳座(27)，活塞杆顶端上装有小双耳座(28)，大双耳座(27)与指根节(19)上的长单耳座(22)铰链连接，小双耳座(28)与指尖节(23)上的长单耳座(22)铰链连接；

所述手指与手掌的安装结构：

固定手指连接在安装于运动板(13)底面一侧的推杆固定板(6)上，且沿与此手指的二个单自由度铰链轴心线平行的水平轴转动；两个转位手指各连接在一块安装于运动板(13)底面另一侧的旋转推杆固定板(14)上，且沿与此手指的二个单自由度铰链轴心线平行的水平轴转动的同时，沿与水平轴异面垂直的竖直轴等角位移的、相反方向转动；

固定手指的指根节(19)的上端与靠螺钉固定在底板(7)底面上的指根座(8)铰链连接；

所述三个手指转动的驱动结构：

推杆固定板(6)通过螺钉固定在运动板(13)底面上，两个旋转推杆固定板(14)分别通过与其各自间隙配合的台阶形销钉连接到运动板(13)上；固定手指和转位手指各自通过一根推杆(15)分别连接在推杆固定板(6)和旋转推杆固定板(14)上，所述推杆(15)的上端通过其顶部圆柱段与推杆固定板(6)和旋转推杆固定板(14)上的孔间隙配合、再螺母固定，所述推杆(15)的下端与二力杆(17)的一端铰链连接；

运动板(13)上下直线运动，驱动固定手指的指根节(19)绕指根座(8)的铰链销轴线转动，同时驱动两个转位手指的指根节(19)分别绕各自的摆杆指根一体座(16)的铰链销轴线转动；

所述二个转位手指转位的驱动结构：

运动板(13)上两个分别固定旋转推杆固定板(14)的台阶形销钉孔，分别与两个底板(7)上相应的摆杆指根一体座(16)台阶形销钉孔同轴；

两个转位手指的指根节(19)的上端分别与一个摆杆指根一体座(16)铰链连接，所述摆杆指根一体座(16)靠与之间隙配合的台阶形销钉连接到底板(7)的底面上；

底板(7)的底面上通过气缸固定座(11)固定安装有单作用气缸(12)，单作用气缸(12)的活塞杆前端靠螺母固定在推座(9)的一侧面上，推座(9)是一个直角弯板，推座(9)垂直活塞杆的另一侧面上开有销孔，通过所述销孔靠一个台阶形销钉将两个二力弯杆(10)的一端、推座(9)的另一侧面铰链连接，右前面的二力弯杆(10)的另一端与右前转位手指的摆杆指根一体座(16)铰链连接，右后面的二力弯杆(10)的另一端与右后转位手指的摆杆指根一体座(16)铰链连接。

2.如权利要求1所述的气动手指夹持与指根转位及电动指根转动的敏捷机械手，其特征在于：两个转位手指相互对称分布，二个转位手指与固定手指的二种状态是：二个转位手指分别位于一个等腰三角形的二个底角交点，固定手指位于这个等腰三角形的顶角交点；或者二个转位手指的抓取接触面是共面、且与固定手指抓取接触面平行。

3.如权利要求1所述的气动手指夹持与指根转位及电动指根转动的敏捷机械手，其特征在于：通过高速开关阀，精确控制单作用气缸(12)的驱动压强，从而实现了手指转位角度的精确控制，即单作用气缸(12)活塞杆处于伸长中间位置，满足垂直抓取椭球形物体；通过高速开关阀控制，精确控制内导向笔形气缸(21)的驱动压强，实现抓取力的精确控制。