[发明专利]一种欠驱动的自适应拟人机械手

权利要求书

1.一种欠驱动的自适应拟人机械手，该机械手包括壳体模块(5)以及设置在壳体模块(5)内的四指模块(1)、大拇指模块(2)、传动模块(3)和自锁模块(4)；其中，所述四指模块(1)包括食指、中指、无名指和小拇指共4个手指；其特征在于，每个手指的末端通过平键与传动模块(3)相连，大拇指模块(2)与手掌直接相连，所述传动模块(3)和自锁模块(4)同时设置于手掌中，所述传动模块(3)包括滑块组、齿轮齿条机构和连杆机构，其中滑块组在牵引绳拉力的作用下向后滑动，带动两边的齿轮齿条机构啮合运动，齿条带动连杆机构旋转，进而将驱动力传递到手指模块(1)，完成抓取动作，所述自锁模块(4)中的棘爪机构在抓取后与棘板上的棘齿相互啮合，从而保持抓取状态。

2.根据权利要求1所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，所述四指模块(1)中各个手指的结构相似，其中，主轴连杆(101)与第一指节第一连杆(103)、第一扭簧(102)相连，第一扭簧(102)与第一指节第三连杆(106)相连，第一指节第一连杆(103)与第二小圆盘(108)铰接，第一指节第二连杆(104)与大圆盘(109)铰接，第一指节第三连杆(105)与第一小圆盘(107)铰接，第一指节第三连杆(106)与大圆盘(109)铰接，大圆盘(109)与第二小圆盘(108)通过孔轴配合相连，第二小圆盘(108)和第一小圆盘(107)相连，第二扭簧(110)与第二小圆盘(108)连接，第二指节第一连杆(112)与大圆盘(109)连接，第二指节第三连杆(114)与第一小圆盘(107)相连，第二指节第二连杆(113)与第一小圆盘(107)连接，连接轴(111)与第二指节第一连杆(112)、第二指节第二连杆(113)以及第二扭簧(110)相连，第三指节连杆(115)与第二指节第一连杆(112)、第二连杆(113)和第三连杆(114)分别铰接。

3.根据权利要求2所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，所述大拇指模块(2)中，套杆(201)与弹性杆(203)配合，弹性杆(203)和大拇指牵引绳(213)相连，第一压缩弹簧(202)位于套杆(201)与弹性杆(203)之间，第一主轴(204)与大拇指第一连杆(206)和大拇指第二连杆(208)相连，固定连杆(205)和第一圆盘(207)及大拇指第一连杆(206)相连，大拇指第三连杆(209)与大拇指第二连杆(208)相连，大拇指第四连杆(210)和大拇指第五连杆(211)、大拇指第三连杆(209)铰接，拇指第五连杆(211)中部与大拇指第二连杆(208)相连，下部与第二圆盘(212)铰接。

4.根据权利要求1所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，所述传动模块(3)中，第一传动轴(301)和第二传动轴(303)与手指模块的食指、中指、无名指、小拇指连接，传动第一连杆(302)和传动第二连杆(304)铰接，齿轮组(306)分别和第一齿条(307)和第二齿条(308)啮合，第二压缩弹簧(309)套在第三主轴(310)上，滑块(305)和第二齿条(308)连接，第一牵引绳(312)绕过滑轮组(311)，并系在滑块(305)侧面。

5.根据权利要求4所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，所述自锁模块(4)包括第三扭簧(401)、棘爪(402)、棘齿(403)、棘板(404)和第二牵引绳(405)，第三扭簧(401)的一端连接棘爪(402)，另一端连接传动模块(3)中的滑块(305)、棘爪(402)和第二牵引绳(405)系在一起，同时棘爪(402)和棘齿(403)通过第三扭簧(401)施加的预紧力而紧密接触。

6.根据权利要求1所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，壳体模块(5)包括四指第一壳体(501)、四指第二壳体(502)、四指第三壳体(503)、大拇指第一壳体(504)、大拇指第二壳体(505)、大拇指第三壳体(506)、手掌壳体(507)、蒙皮(508)和手掌(509)，其中，四指第一壳体(501)、四指第二壳体(502)、四指第三壳体(503)分别与四指的各个指节连接，大拇指第一壳体(504)、大拇指第二壳体(505)分别与大拇指的两个指节连接，大拇指第三壳体(506)连接手掌和大拇指下端，手掌壳体外形与普通正常人手外形相似，并与手掌连接，蒙皮(508)和手掌(509)之间连接。

7.根据权利要求6所述的一种欠驱动的自适应拟人机械手，其特征在于，四指第一壳体(501)、四指第二壳体(502)、四指第三壳体(503)分别与四指的各个指节通过销钉连接，大拇指第一壳体(504)、大拇指第二壳体(505)分别与大拇指的两个指节通过销钉连接，手掌壳体与手掌通过销钉连接，蒙皮(508)和手掌(509)之间通过螺钉连接。