[实用新型]上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置

说明书

上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个指段、两个关节轴、驱动器、两个齿轮、连杆机构、滑块、簧件等。该装置综合实现了平行夹持及自适应抓取的功能，根据目标物体形状和位置的不同，既能平动第二指段捏持物体或外张撑住，也能依次转动第一指段和第二指段包络不同形状、大小的物体；该装置抓取范围大；采用欠驱动的方式，利用一个驱动器驱动两个关节，无需复杂的传感和控制系统；该装置结构紧凑、体积小，制造和维护成本低，适用于机器人手。

技术领域

本实用新型属于机器人手技术领域，特别涉及一种上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置的结构设计。

背景技术

自适应欠驱动机器人手采用少量驱动器驱动多个自由度关节，由于驱动器数量少，藏入手掌的驱动器可以选择更大的功率和体积，出力大，同时纯机械式的反馈系统无需对环境敏感也可以实现稳定抓取，自动适应不同形状尺寸的物体，没有实时电子传感和闭环反馈控制的需求，控制简单方便，降低了制造成本。

在抓取物体时主要有两种抓取方法，一种是捏持，一种是握持。捏持是用末端手指的指尖部分去夹取物体，采用两个点或两个软指面去接触物体，主要针对小尺寸物体或具有对立面的较大物体；握持是用手指的多个指段包络环绕物体来实现多个点的接触，达到更稳定的形状包络抓取。工业夹持器一般采用末端平行的夹持方式，难以具有包络握持功能，不能适应多种形状物体的稳定包络抓取；自适应欠驱动手指可以采用自适应包络物体的方式握持，但是无法实施末端平行夹持抓取，例如，已有的一种欠驱动两关节机器人手指装置（中国发明专利CN101234489A），包括基座、驱动器、中部指段、末端指段和平带轮式传动机构等。该装置实现了双关节欠驱动手指弯曲抓取物体的特殊效果，具有自适应性。该欠驱动机械手指装置的不足之处为：手指在未碰触物体前始终呈现伸直状态，抓取方式主要为握持方式，难实现较好的末端平行夹持抓取效果。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置。该装置具有多种抓取模式，既能平动第二指段夹持物体，也能先后转动第一指段和第二指段自适应包络不同形状、大小的物体；抓取范围大；无需复杂的传感和控制系统。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型设计的上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴和驱动器；所述驱动器与基座固接；所述近关节轴活动套设在基座中；所述远关节轴活动套设在第一指段中；所述近关节轴的中心线与远关节轴的中心线平行；其特征在于：该上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置还包括传动机构、第一齿轮、第二齿轮、第一连杆、第二连杆、第三连杆、滑块、簧件和限位凸块；所述第一指段套固在近关节轴上；所述第二指段套固在远关节轴上；所述传动机构设置在基座中；所述驱动器的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一齿轮相连；所述第一齿轮活动固接接在传动机构的输出轴上，所述第二齿轮套接在近关节轴上，所述第二齿轮与第一齿条啮合，所述第二齿轮与第一指段固接，所述第一连杆铰接在基座上，所述第二连杆两端铰接在第一连杆和远关节轴上，所述第三连杆位于滑块上方，所述第三连杆一端铰接在滑块上，所述第三连杆与第二指段铰接；所述滑块滑动镶嵌在第一指段中；所述簧件的两端分别连接第一指段和基座；所述第一齿轮与第二齿轮的传动比大于1。

本实用新型所述的上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置，其特征在于：所述簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。

本实用新型所述的所述的上下连杆平夹间接自适应机器人手指装置，其特征在于：所述驱动器采用电机、气缸、液压缸或内燃机的一种。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果：