[发明专利]一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手

权利要求书

1.一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：包括有欠驱动手指部分、安装底座部分和动力驱动部分，欠驱动手指部分经安装底座部分与动力驱动部分相连接；

所述欠驱动手指部分包括四根结构完全相同的欠驱动手指，欠驱动手指包括末端指节、中部指节、近端指节、两个弹性体关节，所述的两个弹性体关节两端分别嵌在末端指节、中部指节之间和中部指节、近端指节之间；所述的末端指节包括末端指节内板、末端指节外板和末端指节增摩橡胶垫，末端指节内板和末端指节外板通过燕尾槽楔合，末端指节增摩橡胶垫嵌入末端指节内板内侧开有的T形槽中；所述的中部指节包括中部指节内板、中部指节外板和中部指节增摩橡胶垫，中部指节内板和中部指节外板通过燕尾槽楔合，中部指节增摩橡胶垫嵌入中部指节内板内侧开有的T形槽中；所述的近端指节包括近端指节内板、近端指节外板和近端指节增摩橡胶垫，近端指节内板和近端指节外板通过燕尾槽楔合，近端指节增摩橡胶垫嵌入近端指节内板内侧开有的T形槽中；

所述动力驱动部分用于整个机械手抓取过程中的动力提供，包括步进电机、联轴器、牵引柔索绕线轮和电机同步驱动转轴；

所述安装底座部分包括底座上侧面板、底座左侧面板、底座右侧面板，底座上侧面板安装在底座左侧面板、底座右侧面板之上，所述底座上侧面板上设有四个欠驱动手指连接座，四个欠驱动手指连接座用于连接四根相同欠驱动手指，四个欠驱动手指连接座两两对称设置，欠驱动手指连接座包括双头螺柱、微型导向轮、一对L型固定耳座、柔索牵引矩形孔，所述一对L型固定耳座用螺栓背靠背固定于底座上侧面板之上，双头螺栓通过螺母固定在一对L型固定耳座上，微型导向轮套装在双头螺栓上且位于两L型固定耳座之间，位于两L型耳座之间的底座上侧面板上开设有柔索牵引矩形孔；所述近端指节转动安装在双头螺栓上；所述底座右侧面板与底座左侧面板上分别对称安装有两个微型轴承，两对微型轴承之间固定有两个电机同步驱动转轴，两牵引柔索绕线轮固定套装在两个电机同步驱动转轴上，两步进电机分别通过联轴器与相应的电机同步驱动转轴传动连接，两步进电机通过电机安装支架安装在底座右侧面板上；

所述欠驱动手指的末端、中部、近端指节内、外板上均开有小孔，各欠驱动手指的柔索一端固定在末端指节上、另一端穿过末端、中部、近端指节内、外板上的小孔以及柔索牵引矩形孔固定在对应的牵引柔索绕线轮上。

2.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述双头螺柱的直径为5mm，欠驱动手指的近端指节通过由近端指节内板、近端指节外板分别对称开设的半圆形通孔构成的圆形通孔转动安装在双头螺栓上，牵引柔索绕线轮位于近端指节的中间。

3.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述牵引柔索绕线轮为中间细两端粗形式，中心圆柱孔用于放置电机同步驱动转轴，两端较粗圆柱体头部上均留有定位螺纹孔用于固定电机同步驱动转轴，使牵引柔索绕线轮与电机同步驱动转轴同时转动而不发生偏移，中部较细圆柱体两端设有螺旋形凹槽，可将柔索限制于凹槽中，防止发生脱落、错位。

4.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述微型轴承内径为6mm、外径15mm，各微型轴承分别嵌入在底座左侧面板、底座右侧面板内，微型轴承内圈与电机同步驱动转轴配合。

5.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述底座左侧面板和底座右侧面板上方均有螺纹孔用于连接底座上侧面板，其下方均设有地脚螺钉沉头座，用于将机械手固定在基座之上。

6.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述的柔索为直径0.45mm的钢丝绳。

7.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述欠驱动手指的末端、中部、近端指节采用PLA材料，可以用3D打印方式加工。

8.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述弹性体关节采用弹性橡胶材料。

9.根据权利要求1所述的一种具有弹性关节的柔索牵引欠驱动四指机械手，其特征在于：所述欠驱动手指也可由末端指节、近端指节构成二指节欠驱动手指。