[发明专利]一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构

摘要

一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构，由自适应指爪、电机及其传动机构和基座部分组成；自适应指爪用于实现在轨捕获目标物的功能；电机及其传动机构用于传递力矩，电机提供主动力矩；支撑部分用于保持系统各部分的相对位置；本发明具有自适应性，可以根据目标物的形状自适应的选择抓取模式，通用性强；指爪机构具有自稳定性，接触目标物后，由于采用具有被动调节力矩作用的扭转弹簧，使后抓取过程趋于自稳定；机构采用单电机与扭转弹簧结合的主被动复合驱动设计，简化了控制策略，可有效缓冲冲击载荷；应用于空间在轨服务机器人，极大地提高了执行任务的效率。

主权项

一种空间在轨服务机器人的自适应指爪机构，其特征在于包括：自适应指爪（1）、电机及其传动机构（2）、基座部分（3）；自适应指爪（1）用于抓取目标物；电机及其传动机构（2）用于引导自适应指爪（1）张开与握紧；基座部分（3）用于保持整个机构各部分的相对位置；所述自适应指爪（1）由左右对称、完全相同的两个五杆机构组成，每个五杆机构均包括：接触杆（101）、中间杆（102）、主动杆（103）、从动杆（104）、从动销（105）、中间销（106）、主动销（107）、主动轴（108）、从动轴（109）、扭转弹簧（110）；接触杆（101）与从动杆（104）通过从动销（105）连接，接触杆（101）与中间杆（102）通过中间销（106）连接；中间杆（102）与主动杆（103）通过中间销（106）连接，并在中间杆（102）与主动杆（103）形成的关节连接处安装一对扭转弹簧（110），中间销（106）从两个扭转弹簧（110）中穿过，这两个扭转弹簧（110）关于中间杆（102）对称分布，每个扭转弹簧（110）的两端分别与中间杆（102）和主动杆（103）固定，在自适应指爪（1）张开与握紧的过程中储存或释放能量；所述电机及其传动机构（2）包括：电机（201）、L型电机支架（202）、U型电机支架（203）、小齿轮（204）、大齿轮（205）、蜗杆轴（206）、蜗轮（207）；电机（201）固定于L型电机支架（202）和U型电机支架（203）上，给整个系统提供动力，带动小齿轮（204）转动；小齿轮（204）与大齿轮（205）形成啮合传动；大齿轮（205）与蜗杆轴（206）相连接；蜗杆轴（206）与蜗轮（207）形成啮合传动；蜗轮（207）与主动轴（108）通过键连接，将动力传递给主动杆（103）；所述基座部分（3）包括：手掌基体（301）、手掌前壳（302）、手掌前盖（303）、手掌后盖（304）、蜗杆轴定位基体（305）；手掌基体（301）、手掌前壳（302）与主动杆（103）通过主动轴（108）连接，并为主动轴（108）提供支撑；手掌基体（301）、手掌前壳（302）与从动杆（104） 通过从动轴（109）连接，并为从动轴（109）提供支撑；蜗杆轴（206）的一端与手掌基体（301）通过轴承连接，另一端与蜗杆轴定位基体（305）通过轴承连接；手掌前盖（303）与手掌前壳（302）通过螺栓连接；L型电机支架（202）和U型电机支架（203）固定于手掌基体（301）上；手掌后盖（304）与手掌基体（301）通过螺栓连接。