[发明专利]一种欠驱动自适应机械手指

说明书

本发明属于机械手相关技术领域，其公开了一种欠驱动自适应机械手指，机械手指包括指尖、中间连杆、底部连杆、底座、螺杆、平移杆、第四连杆、第三连杆、第二连杆、第二弹簧、三角连杆、第一连杆及第一弹簧；螺杆通过轴承连接于底座；平移杆的一端与螺杆构成滚珠丝杠副，其另一端与第四连杆铰接；底部连杆的两端分别与底座及中间连杆铰接；中间连杆与指尖铰接；第三连杆的两端分别与第二连杆及底部连杆铰接；第二连杆的两端分别与第四连杆的及三角连杆铰接；第一连杆的两端分别与指尖及三角连杆铰接；三角连杆的另一端与中间连杆铰接；第一弹簧连接指尖及中间连杆，第二弹簧连接三角连杆及底部连杆。本发明实现了自适应抓取，结构简单，体积较小。

技术领域

本发明属于机械手相关技术领域，更具体地，涉及一种欠驱动自适应机械手指。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，机器人技术作为高新技术的一个重要分支普遍受到了各国的重视，在工业生产、太空和海洋探索、国防建设以及人民生活等许多领域得到了巨大的发展且越来越广泛的应用。这使得机器人的相关技术得到了人们的广泛关注，机械手的研究已成为机器人研究领域的热门研究方向之一。目前机械手的发展目标是可以灵活地、稳定地抓住不同形状的物体，并且所占空间尽量小。

目前，本领域相关技术人员已经做了一些研究，如专利CN110696020A公开了一种欠驱动直线平夹自适应机械手指，该装置实现了平行不随行抓取和自适应随行抓取，其不足在于：因为该装置两手指的初始状态是平行的，所以该装置可抓取最大物体的横截面大小由该装置两手指的间距大小决定，无法兼得占空间小和抓取较大物体两个优点。

又如专利CN111086018A公开了一种欠驱动直线平夹自适应机械手指，该装置实现了手指末端的直线平夹和自适应包络夹取的功能，其不足在于：该装置用于抓取物体的连杆所占空间相对于整个装置所占空间很小，这会很大地限制所抓取物体的体积大小，而且该装置结构复杂，应用于实际生产的机械手的可行性较小。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种欠驱动自适应机械手指，所述机械手指利用简单的机构，实现了自适应包络抓取大物体的运动和手指间尖端抓取小物体的运动，利用初始手指张角为钝角的状态实现了对较大物体的抓取。

为实现上述目的，本发明提供了一种欠驱动自适应机械手指，所述机械手指包括指尖、中间连杆、底部连杆、底座、螺杆、平移杆、第四连杆、第三连杆、第二连杆、第二弹簧、三角连杆、第一连杆及第一弹簧；

所述螺杆的一端通过轴承连接于所述底座的一端；所述平移杆的一端与所述螺杆构成滚珠丝杠副，另一端与所述第四连杆的一端铰接；所述底部连杆的两端分别与所述底座的另一端及所述中间连杆的一端铰接；所述中间连杆的另一端与所述指尖的一端铰接；所述第三连杆的两端分别与所述第二连杆及所述底部连杆铰接；所述第二连杆的两端分别与所述第四连杆的另一端及所述三角连杆铰接；所述第一连杆的两端分别与所述指尖及所述三角连杆铰接；所述三角连杆的另一端与所述中间连杆铰接；所述第一弹簧连接所述指尖及所述中间连杆，所述第二弹簧连接所述三角连杆及所述底部连杆。

进一步地，所述底座、所述底部连杆及所述第三连杆通过同一个轴转动连接在一起；所述底部连杆、所述中间连杆及所述三角连杆铰接于同一个轴。

进一步地，所述三角连杆的一侧形成有连接凸起，所述第二弹簧的一端连接于所述连接凸起，另一端穿过所述第二连杆后连接于所述底部连杆的中部。

进一步地，所述指尖包括本体板及肋板，所述肋板呈三角形，其一侧垂直固定在所述本体板上，所述肋板与所述中间连杆铰接，所述本体板与所述第一连杆铰接。

进一步地，所述第一弹簧的一端连接于所述肋板，另一端穿过所述第一连杆后连接于所述中间连杆邻近所述指尖的一端。