[发明专利]夹持力和夹持速度在线可控的机器人抓手

权利要求书

1.一种夹持力和夹持速度在线可控的机器人抓手，其特征在于，包括：手指、依次相连的舵机、齿轮传动机构、齿轮轴、一对主动连杆、横板、一对被动连杆和旋转轴，其中：横板水平设置，手指垂直设置于横板上方；舵机对称设置，齿轮轴的两端分别与一对主动连杆相连；旋转轴平行齿轮轴设置，并且旋转轴的两端分别与一对被动连杆相连；主动连杆的一端与横板相连，另一端与齿轮轴相连；被动连杆的一端与横板相连，另一端与旋转轴相连；同侧的主动连杆与被动连杆的两个端部连线、主动连杆和被动连杆构成平行四边形。

2.根据权利要求1所述的机器人抓手，其特征是，所述的齿轮传动机构包括：啮合的齿轮和扇形齿轮。

3.根据权利要求2所述的机器人抓手，其特征是，所述的齿轮固定设置于对应的舵机上。

4.根据权利要求2所述的机器人抓手，其特征是，所述的扇形齿轮与齿轮轴相连，并且扇形齿轮与齿轮轴之间设有扭力弹簧。

5.根据权利要求4所述的机器人抓手，其特征是，所述的手指提供的夹持力F₀与舵机的转角φ的关系可表示为：φ=1i[F0(c+L sinθ)k+arccos(S0-D+2b2L)]=1iF0(c+L sinθ)k+φ0,]]>其中：i为齿轮与扇形齿轮之间的减速比，c为被动连杆在横板上的连接点到手指内侧面中心的垂直距离，k为扭力弹簧的刚度系数，L为被动连杆的长度，θ为被动连杆的转角，D为两个旋转轴之间的距离，b为被动连杆在横板上的连接点到手指内侧面的水平距离，φ₀为手指接触被抓取工件但无力的作用时的舵机的转角，S₀为被抓取工件的宽度。

6.根据权利要求5所述的机器人抓手，其特征是，所述的被动连杆转角θ与舵机转角φ的关系可表示为：θ＝iφ。

7.根据权利要求4所述的机器人抓手，其特征是，所述的手指的夹持速度v与舵机的转动角速度的关系可表示为：其中：L为被动连杆长度，i为齿轮与扇形齿轮之间的减速比，θ为被动连杆的转角。

8.根据权利要求7所述的机器人抓手，其特征是，所述的手指的夹持速度v为手指的速度在开合方向的分量。