[发明专利]一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指

说明书

本发明公开了一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指，包括手指机架、平行传动链、自适应传动链、驱动部件、刚性指节和柔性的鳍条指节，所述鳍条指节为手指的末端指节，所述平行传动链、所述自适应传动链和所述驱动部件均安装于所述手指机架上；所述刚性指节同时与所述平行传动链和所述自适应传动链活动连接；所述鳍条指节通过所述自适应传动链与所述刚性指节连接；所述自适应传动链连接于所述驱动部件，并在所述驱动部件的驱动下活动，以带动所述平行传动链活动以及促使所述刚性指节和所述鳍条指节产生相适应的运动，同时，所述鳍条指节在所述自适应传动链的作用下产生相适应的形变。

技术领域

本发明涉及机器人的机械手领域，尤其是涉及一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指。

背景技术

机械手爪的研究已有几十年的历史，为了适应工业、医学以及服务业等的不同需求，机械手爪种类众多。其中，欠驱动手爪由于能够自适应地抓取不同形状的物体，同时控制简单、抓取稳定牢靠，成为机械手爪中的一个重要研究方向。

目前，欠驱动手的传动方式主要有两种：腱绳式传动和连杆式传动。腱绳式传动欠驱动手通常设计轻巧，拟人程度高，如公开号为CN 107097246 A的专利文献。连杆式传动欠驱动手虽然在外形拟人程度上不如腱绳式传动欠驱动手，但其负载大，传动更精确、稳定，如公开号为CN 103786161 A的专利申请。并且，一些连杆式传动欠驱动手如Laval大学的平行欠驱动手(公开号US5762390A)通过改善连杆结构，使机械手除了能够包络抓取外，还能实现平行捏取，从而适应捏取形状简单的小物体如小方块，但像尺寸较小的球状、柱状类物体，要靠欠驱动手来成功抓持目前仍很难实现。

采用fin-ray结构设计的柔性机械手作为软体手的一种代表，通过自身的变形能够较好地抓持不同形状的小物体。这种结构在德国Festo公司已得到很多应用。但这种柔性手由于刚性不足很难抓持尺寸较大、重量较大的物体。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指，不仅可以稳定地抓取较大尺寸和重量的物体，同时兼具捏取光滑曲面类小物体的能力，以此实现对不同尺寸、不同形状物体的稳定抓持。

本发明为达上述目的提出以下技术方案：

一种基于鳍条式结构的柔性欠驱动手指，包括手指机架、平行传动链、自适应传动链、驱动部件、刚性指节和柔性的鳍条指节，所述鳍条指节为手指的末端指节，所述平行传动链、所述自适应传动链和所述驱动部件均安装于所述手指机架上；所述刚性指节同时与所述平行传动链和所述自适应传动链活动连接；所述鳍条指节通过所述自适应传动链与所述刚性指节连接；所述自适应传动链连接于所述驱动部件，并在所述驱动部件的驱动下活动，以带动所述平行传动链活动以及促使所述刚性指节和所述鳍条指节产生相适应的运动，同时，所述鳍条指节在所述自适应传动链的作用下产生相适应的形变。

本发明提供的上述技术方案，普通指节、自身可弯曲变形的鳍条指节和平行传动链、自适应传动链之间的相互配合工作可以实现不同外形和重量的物体的自适应抓取，其中柔性鳍条指节的变形特点可以很好地将被捏取物体包络于其中，适于抓取大部分外形较小的物体，包括但不限于小圆柱、小球类、小方块等。另一方面，平行传动链的使得欠驱动手指在捏取小物体时，能够始终以平行运动靠近被捏取物体。两指对捏情况下，未触碰物体之前两根手指的鳍条指节始终保持平行相对，为柔性捏取的实现提供条件。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的柔性欠驱动手指的主视图；

图2是本发明具体实施例提供的柔性欠驱动手指的右视图；