[发明专利]一种主从动力驱动的自适应欠驱动夹持器

说明书

本发明提供一种主从动力驱动的自适应欠驱动夹持器，包括基座和主动式欠驱动机构；主动式欠驱动机构包括与基座连接的驱动组件和两个夹持组件；两个所述夹持组件镜像对称设置并分别设置有相互铰接的夹持部和传动部；两个夹持组件的传动部分别与基座和驱动组件铰接，驱动组件以升降方式驱动传动部转动，实现带动夹持部夹持或张开运动；夹持部设置有从动式欠驱动机构，工作时，通过从动式欠驱动机构使得夹持部实现弯曲以适应夹持物品的形状。本发明可实现精确抓取的平行夹持模式和自适应物体轮廓的包络夹持模式，从而适用于不同形状和尺寸物品的自适应夹持。同时，本发明驱动数目少，控制简单，造价成本低，因此该夹持器非常适合工业应用。

技术领域

本发明涉及夹持器技术领域，更具体地说，涉及一种主从动力驱动的自适应欠驱动夹持器。

背景技术

机器人技术是当前技术发展的重要趋势之一，机器人替代人工开展各项工作要依靠机器人的夹持器。

目前现有的工业夹持器大多采用末端平行的夹持方式，这种夹持方式抓持稳定、加工成本低，然而它们往往只能抓取特定种类的物体，自由度很少，夹持方式是一对一设立的，当抓持对象为多种类且轮廓形状多样时，容易产生夹持失效。

为了解决这种问题，具有自适应抓持功能的欠驱动夹持器应运而生，自适应机器人夹持器被设计地更加灵活，在抓持物体时，可以根据目标物体几何形状和所在位置的不同，进行平行抓持或包络抓持。其中，平行抓持指的是在抓取小尺寸物体或者具有对立面的较大物体过程中，夹爪手指的末端指段保持平行进行抓持；包络抓持指的是用夹爪手指的多个指段包络目标物体，通过多点接触稳定地进行抓持。然而，现有欠驱动夹持器的抓取方式主要为包络抓持的抓取模，难以实现较好的末端平行夹持抓取效果。另外，传统的欠驱动夹持器是将驱动器动力传递到夹持机构的多个关节,没有积极利用夹持连杆与物体作用时的相互运动关系，从动力驱动能通过利用该种作用关系，以增加夹持器的自适应性。

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，提供一种主从动力驱动的自适应欠驱动夹持器，该自适应欠驱动夹持器可实现精确抓取的平行夹持模式和自适应物体轮廓的包络夹持模式，从而适用于不同形状和尺寸物品的自适应夹持。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种主从动力驱动的自适应欠驱动夹持器，其特征在于：包括基座和主动式欠驱动机构；所述主动式欠驱动机构包括与基座连接的驱动组件和两个夹持组件；两个所述夹持组件镜像对称设置并分别设置有相互铰接的夹持部和传动部；两个所述夹持组件的传动部分别与基座和驱动组件铰接，驱动组件以升降方式驱动传动部转动，实现带动夹持部夹持或张开运动；

所述夹持部设置有从动式欠驱动机构，工作时，通过从动式欠驱动机构使得夹持部实现弯曲以适应夹持物品的形状。

在上述方案中，本发明驱动组件以升降方式驱动传动部转动，实现带动夹持部夹持或张开运动，可实现精确抓取的平行夹持模式；同时，夹持部设置有从动式欠驱动机构，工作时，通过从动式欠驱动机构使得夹持部实现弯曲以适应夹持物品的形状，使得该夹持器具有自适应物体轮廓的包络夹持模式，从而适用于不同形状和尺寸物品的自适应夹持。另外，本发明的夹持器驱动数目少，控制简单，造价成本低，因此该夹持器非常适合工业应用。

每个所述夹持组件的传动部包括与基座铰接的夹持组件驱动杆和夹持组件连接杆；所述夹持组件驱动杆为L型连杆，连杆的拐弯处与基座铰接，连杆的两端分别与驱动组件和夹持组件连接杆铰接；所述夹持组件连接杆远离夹持组件驱动杆的一端与夹持部铰接；

当驱动组件以升降方式驱动夹持组件驱动杆时，夹持组件驱动杆的拐弯处与基座铰接实现两条连杆转动，带动与连杆依次铰接的夹持组件连接杆和夹持部运动，实现夹持部夹持或张开运动。