[发明专利]一种基于钢丝拉动的仿真机械手指

说明书

所属技术领域

本发明属于机械手指驱动技术领域，尤其涉及一种基于钢丝拉动的仿真机械手指。

背景技术

目前机械手的手指的驱动方式多使用伺服电机驱动、钢丝驱动、液压驱动等，少部分使用人造肌肉驱动；其中人造肌肉驱动，虽然驱动的方式先进，但是制造成本目前很高，液压驱动需要强大的动力来对液压油增压驱动，将会增加设备的重量和对技术成熟度要求较高，所以成本也较高；那么在仿真机械手手指驱动上伺服电机驱动和钢丝驱动较为常见，伺服电机驱动为在每个关节上安装一个伺服电机，这将会导致机械手指上的机构很不美观，伺服电机的尺寸外形将决定机械手指的外形和功能；目前使用最多的、成本最低的是采用钢丝驱动，将伺服电机集中安装在手臂处，机械手及手指机构较为简单，控制较为容易，但是钢丝驱动中容易出现机械指定位不准、手指虚位摆动等情况。

本发明通过针对钢丝驱动的机械手指的驱动机构改进设计，设计一种基于钢丝拉动的仿真机械手指解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于钢丝拉动的仿真机械手指，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于钢丝拉动的仿真机械手指，其特征在于：它包括机械指第四支架、机械指第三支架、钢丝导板、钢丝、机械指第二支架、机械指第一支架、机械指第一支架钢丝孔、机械指支架拉簧、机械指第二复位弹簧、机械指第三复位弹簧、复位弹簧固定板、钢丝引导槽、机械指拉板、机械指第一复位弹簧、机械指支架限位板，其中机械指第二支架通过圆柱销安装在机械指第一支架上，机械指第三支架通过圆柱销安装在机械指第二支架上，机械指第四支架通过圆柱销安装在机械指第三支架上，两个钢丝导板分别安装在机械指第二支架上且靠近机械指第三支架处和机械指第三支架上且靠近机械指第四支架处，两个钢丝导板均安装在机械指弯曲一侧；三个机械指拉板分别安装在机械指第四支架上且靠近机械指第三支架处、机械指第三支架上且靠近机械指第二支架处和机械指第二支架上且靠近机械指第一支架处，三个机械指拉板均安装在机械指弯曲一侧；钢丝一端穿过机械指第一支架上的钢丝孔，钢丝中间安装有三个机械指支架拉簧，三个机械指支架拉簧一端分别安装在三个机械指拉板上；三个复位弹簧固定板分别安装在机械指第四支架上且靠近机械指第三支架处、机械指第三支架上且靠近机械指第二支架处和机械指第二支架上且靠近机械指第一支架处；三个机械指支架限位板分别安装在机械指第三支架末端、机械指第二支架末端和机械指第一支架末端；三个复位弹簧固定板和三个机械指支架限位板均安装在机械指弯曲一侧的背面；机械指第一复位弹簧一端安装在机械指第一支架上的机械指支架限位板上，另一端安装在机械指第二支架上的复位弹簧固定板上；机械指第二复位弹簧一端安装在机械指第二支架上的机械指支架限位板上，另一端安装在机械指第三支架上的复位弹簧固定板上；机械指第三复位弹簧一端安装在机械指第三支架上的机械指支架限位板上，另一端安装在机械指第四支架上的复位弹簧固定板上；

上述钢丝导板中间开有钢丝引导槽；为了防止钢丝受力拉动过程中突然改变位置，而引起机械指突然的颤抖。

上述三个机械指支架拉簧为完全相同的弹簧；机械指抓取物体，当某一个机械指支架受到物体阻力时，连接该支架的拉簧拉伸量将比其他未受到物体阻力的支架所连接的拉簧拉伸量大，而且受到物体阻力的支架拉簧拉伸量大，当拉簧拉力与物体阻力平衡时，未受到物体阻力的支架在拉簧小拉伸量下继续运动，直到受到物体阻力并且与拉簧拉力平衡时为止，进而使机械指抓取物体时支架将处于各自的阻力和弹簧拉力综合平衡状态下，能够很好的适应物体的形状。

上述机械指第二复位弹簧弹性系数、机械指第三复位弹簧弹性系数、机械指第一复位弹簧弹性系数依次增大2倍。在基本完全模仿人手没有抓取物体时，手指自然弯曲的运动，复位弹簧弹性系数设计如上。

作为本技术的进一步改进，上述钢丝驱动通过电机驱动机构驱动。