[发明专利]连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置

说明书

连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括底座、基座、两个指段、两个关节轴、电机、多个连杆、两个杆轴、凸块拨盘、拨轮、传动机构、两个簧件、限位凸块、齿轮齿条机构、摆杆、滚轴、滑槽件和滑杆。该装置实现了直线平行夹持与自适应抓取手指功能；利用可移动的基座在底座上协同升降消除第一指段圆弧转动的高度差影响，达到第二指段始终沿精确直线轨迹平动；仅利用一个驱动器驱动两个关节，无需复杂的传感和控制系统；结构简单、体积小、重量轻，加工、装配和维修成本低，适用于机器人手。

技术领域

本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置的结构设计。

背景技术

机器人手是一个重要的终端部件，用于抓取物体和操作物体。目前机器人手的研究成果主要集中在灵巧机械手和欠驱动机械手，同时还包括工业夹持器和特种手等。空间的物体多种多样、大小不一，有薄的纸张、形状不规则的石块、手机、苹果等。灵巧手中，多数手指关节设置驱动器，但是控制复杂，且抓持力较小，所以灵巧手的应用受到了限制。欠驱动手中，每个手指具有2个或以上的自由度，由少量驱动器驱动，可以实现对物体的抓取，结构简单，控制容易。

人手的另一个重要特征是实现混合抓取模式，既可以实现握持也可以实现末端夹持。大部分欠驱动手采用自适应包络物体的方式，能够实现对一个物体的包络式抓取。然而，这样的手不能捏持。

具有两种抓取模式的欠驱动手(中国发明专利CN105881565B)已经被开发出来。该装置实现了两种抓取模式，既可以实现自适应包络抓取，也可以实现平行夹持功能。其不足在于：该装置无法实现平行夹持阶段末端指段沿直线轨迹平动的直线平行夹持功能。

一种具有直线平夹功能的机器人手(国际发明专利WO2016063314A1)被设计出来。该装置能够实现夹持阶段末端指段的直线轨迹平动，从而仅仅利用夹持的末端指段平行移动，就可以对不同大小的物体实现快速平行夹持，提高了工作效率，降低了控制难度，避免了手指末端与桌面碰撞的安全隐患，也能够更快速的抓取桌面薄板堆叠物体，适合应用在物流、仓储和工业自动化流水线等许多应用环境中。其不足之处在于：该装置无法实现自适应包络抓取物体的功能，机构比较复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种连杆空程传动摆杆滑槽直线平夹自适应机器人手指装置。该装置能够实现直线平行夹持和自适应两种抓取模式：该装置处于直线平行抓取模式时，实现末端指段沿精确的直线轨迹运动的直线平行夹持效果，适合抓取桌面物体，避免手指末端与桌面的干涉碰撞，降低抓取不同物体时的控制难度；可以实现自适应包络抓取不同形状尺寸物体。

本发明的技术方案如下：