[实用新型]一种基于连杆机构的多指灵巧手

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，具体涉及一种基于连杆机构的多指灵巧手。主要用于在极限或者有害的环境下代替人工实现灵活、精确、快速、高重复量的抓取操作。

背景技术

在工业应用领域内，机器人的末端执行器多采用夹钳式机械手，通过两指的张合，实现物料的加持和搬运。这种机械手的手指需要根据所夹持物体的形状进行设计，一般只能实现特定的抓取任务，不能适应物体外形的变化。当执行不同的作业任务时，需要重新设计手爪，通用性较差，且会增加生产成本。另外，这种夹钳式机械手对物体的夹持和定位主要依靠手指和抓取物体之间的摩擦力来维持，缺少精确的力控制，无法完成加持力要求很高的任务，抓取精度较低、稳定性和可靠性较差。为此本实用新型提供一种基于连杆机构的多指灵巧手，该灵巧手可通过调整手指的抓握姿态，适应被操作对象外形的变化，具有很高的通用性、稳定性和可靠性，可与工业机器人进行高效配合，提高工业生产的自动化程度。

发明内容

本实用新型的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种基于连杆机构的多指灵巧手。该灵巧手能够通过调整手指的抓握姿态，稳定的抓取形状各异的物体。代替人工在极限或者有害的环境下实现灵活、精确、快速、高重复量的抓取操作，提高工业生产的自动化程度。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于连杆机构的多指灵巧手，其特征在于，包括用于固定安装各手指组件并与旋转手指转动机构相连的支撑座；所述支撑座上面设置一个固定手指组件和两个旋转手指组件，所述两个旋转手指组件与固定手指组件位于同心圆上，且手指组件间成120度夹角。所述支撑座下部设置旋转手指转动机构，所述旋转手指转动机构一端与两个旋转手指组件相连，一端与转动电机相连。所述支撑座外部设置支撑端盖，所述支撑端盖用于密封旋转手指转动机构。

前述的基于连杆机构的多指灵巧手，所述的支撑座设计为圆弧三角形结构，三个顶点固定安装两个旋转手指组件和固定手指组件，下面固定安装旋转手指转动机构。即节省材料和空间，又外形美观。

前述的基于连杆机构的多指灵巧手，所述固定手指组件主要由手指支架、近指节、近指节传动机构、近指节旋转轴、近端节驱动电机、远指节、连杆机构、远指节轴、连杆机构驱动电机组成。近端节驱动电机固定在手指支架上，通过近指节传动机构驱动近指节旋转轴转动，带动近指节弯曲。连杆机构驱动电机固定在近指节上，通过锥齿轮驱动连杆机构，带动远指节弯曲。手指的表面粘附一层橡胶或软塑料等材料，以减小手指与物体接触时的冲击，同时增大接触摩擦力。

前述的基于连杆机构的多指灵巧手，所述旋转手指组件主要由手指支架、近指节、近指节传动机构、近指节旋转轴、近端节驱动电机、远指节、连杆机构、远指节轴、连杆机构驱动电机组成。旋转手指组件一端与旋转手指转动机构相连，可实现绕自身轴线的转动。同时，为了加工方便、降低成本，旋转手指组件的远指节部分和近指节部分和固定手指组件采用相同的结构。

前述的基于连杆机构的多指灵巧手，所述连杆机构由连杆机构主动轴、主动轴固定盘、主动轴转动盘、连杆机构从动轴、从动轴固定盘、从动轴转动盘、滑块、连杆组成，用于驱动远指节做弯曲运动。

前述的基于连杆机构的多指灵巧手，所述旋转手指转动机构由转动电机、主动齿轮、从动齿轮组成，用于驱动两个旋转手指组件绕轴线做回转运动。两个旋转手指组件转动由同一电机驱动。左侧旋转手指通过主动齿轮带动两个从动齿轮实现转动，右侧旋转手通过主动齿轮带动三个从动齿轮实现转动，两个旋转手指组件转动方向相反。

综上所述，本灵巧手具有三个手指组件，七个自由度。固定手指组件可实现近指节和远指节相对独立的弯曲运动，两个旋转手指组件可实现各指节相对独立的弯曲运动和绕自身轴线的回转运动。固定手指组件的指节部分和旋转手指组件采用相同的结构，且两个旋转手指组件的回转运动由一套电机驱动。本灵巧手可在极限或者有害的环境下代替人工实现灵活、精确、快速、高重复量的抓取操作，在工业机器人领域中有广阔的应用前景和重要的社会意义。

附图说明

图1是本实用新型的灵巧手的结构总图；

图2是本实用新型手指组件的具体结构图；

图3是本实用新型连杆传动示意图；

图4是本实用新型旋转手指转动机构示意图；

其中：图1中的编号分别为：1、固定手指组件2、旋转手指组件A3、轴承压盖4、支撑座5、旋转手指转动机构6、支撑端盖7、转动电机8、旋转手指组件B。