[发明专利]一种平行驱动的柔顺欠驱动夹持器

说明书

本发明提供一种平行驱动的柔顺欠驱动夹持器，包括两个夹持臂和驱动部件；两个夹持臂镜像对称设置并分别与驱动部件连接，驱动部件驱动两个夹持臂移动实现夹持或张开运动；夹持臂包括固定部、与固定部垂直连接的夹持杆、连接杆、柔性铰链和限位部件；夹持杆通过柔性铰链与固定部连接，夹持杆为由柔性铰链连接的分段结构；连接杆一端通过柔性铰链与固定部连接，另一端通过柔性铰链与夹持杆连接，连接杆为由柔性铰链连接的分段结构；限位部件与连接杆上的柔性铰链相对设置，实现限制夹持杆向外运动。本发明夹持器灵活性强并具有一定柔性，对抓取对象的轮廓自适应能力强，从而有效提高夹持器的通用性；同时，该夹持器能够缓冲驱动组件的推力。

技术领域

本发明涉及夹持器技术领域，更具体地说，涉及一种平行驱动的柔顺欠驱动夹持器。

背景技术

夹持器是握住物体进而操控物体的设备，它能够在执行某些动作的同时夹住和松开物体。在典型的机器人加工工艺中，均需通过夹持器装夹定位和分拣搬运工件。

目前，夹持器一般作为抓取工具安装在机械臂末端，通过手爪将物体抓取并夹持固定，随后从初始位置转移至目标位置或根据需要进行其它操作。现阶段生产中，广泛采用的刚性夹持器存在通用性差、制造成本高、柔度不足等问题：

(1)通用性差导致需频繁更换夹持器以适应五金件制造加工换产快的特点，不利于经济性；

(2)制造成本高不利于产业化应用；

(3)柔度不足导致刚性夹持器易损伤五金产品表面，影响加工安全性。

因此，亟需设计一款低成本、具有良好顺应性的通用机器人夹持器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种平行驱动的柔顺欠驱动夹持器，该柔顺欠驱动夹持器灵活性强并具有一定柔性，对抓取对象的轮廓自适应能力强，从而有效提高夹持器的通用性；同时，该夹持器能够缓冲驱动组件的推力，并能够通过自身的柔度保护被抓取对象。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种平行驱动的柔顺欠驱动夹持器，其特征在于：包括两个夹持臂和驱动部件；两个所述夹持臂镜像对称设置并分别与驱动部件连接，驱动部件驱动两个夹持臂移动实现夹持或张开运动；

所述夹持臂包括固定部、与固定部垂直连接的夹持杆、连接杆、柔性铰链和限位部件；所述夹持杆通过柔性铰链与固定部连接，夹持杆为由柔性铰链连接的分段结构；所述连接杆一端通过柔性铰链与固定部连接，另一端通过柔性铰链与夹持杆连接，连接杆为由柔性铰链连接的分段结构；所述限位部件与连接杆上的柔性铰链相对设置，实现限制夹持杆向外运动，以保证夹持臂的夹持杆向内夹持。

在上述方案中，镜像对称设置的夹持臂通过驱动部件驱动实现对被夹持物进行夹持或张开。夹持臂夹持过程中，在柔性铰链和连接杆的作用，使得夹持杆贴合被夹持物表面轮廓，而限位部件限制外侧柔性铰链转角增大，以限制夹持杆向外运动，维持夹持臂结构的稳定性，保证夹持臂的夹持杆向内夹持，实现夹持臂对被夹持物的稳定夹持。该柔顺欠驱动夹持器灵活性强并具有一定柔性，在柔性铰链和连接杆的作用下，对抓取对象的轮廓自适应能力强，从而有效提高夹持器的通用性。同时，该夹持器能够缓冲驱动组件的推力，并能够通过自身的柔度保护被抓取对象。

所述夹持杆包括远端夹持杆、中间夹持杆和近端夹持杆。

所述柔性铰链包括第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链、第四柔性铰链、第五柔性铰链和第六柔性铰链。

所述夹持杆为由柔性铰链连接的分段结构是指：所述夹持杆为由远端夹持杆、中间夹持杆和近端夹持杆分别通过第一柔性铰链和第三柔性铰链连接组成的分段结构式夹持杆；所述近端夹持杆通过第五柔性铰链与固定部连接。