[实用新型]一种SMA驱动的仿尺蠖弹性钩爪式夹持器

说明书

本实用新型公开了一种SMA驱动的仿尺蠖弹性钩爪式夹持器，包括两端带有钩爪的弹性带，以及设于弹性带内的形状记忆合金弹簧；形状记忆合金弹簧的两端分别与弹性带的两端固定连接；控制器控制输出的电流大小和工作时间而控制形状记忆合金弹簧的伸长或缩短，形状记忆合金弹簧驱动弹性带两端的钩爪相向或背向运动。本实用新型通过采用形状记忆合金弹簧作为驱动器，并通过控制器对工作电流的控制即可驱动弹性带的弯曲变形和钩爪的夹持和松开，结构简单，投入成本低。并且钩爪接触到物体表面时发生扭转变形，所有钩爪都能被动地适应到物体表面上，使得夹持器能稳定附着于形状未知的杆件、树木上，也可以实现对不规则物体的抓夹，适应性好，通用性高。

技术领域

本实用新型涉及一种夹持器，尤其是指一种SMA驱动的仿尺蠖弹性钩爪式夹持器。

背景技术

随着仿生机器人技术的发展，机器人的作业环境越来越复杂，这就要求机器人对非结构化的环境具有高度的适应性。例如进行果蔬采摘时，一方面，机器人在进行攀爬作业时其末端夹持器需能稳定抓夹形状不规则的树杆；另一方面，在摘取果蔬时要求夹持器能够适应不同果蔬的外形。

传统造型的夹持器，如专利号CN201310426616.0公开了“一种用于家电压缩机上下料的机器人手爪”。该手爪能稳定地对固定尺寸和形状的零件进行抓取，但是这种手爪对被抓物体的形状要求较高，适应性和通用性差。针对出现的这一问题，美国专利US15411212采用气动的方式提高了对被抓物体的适应性，然而这种夹持器使用零件数量多、结构复杂、制造和安装难度大，而且不适用于攀附。

因此，在现阶段已公布的机器人夹持器中，往往是在夹持器的结构复杂性和适应性之间进行取舍。然而对于实际应用中的仿生机器人，亟需一种轻巧、灵活的末端执行器。因此，研制一种能适应未知环境，同时能兼具攀附和抓夹能力的机器人夹持器是有重要意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、适应性好和通用性高、控制方便和投入成本低的SMA驱动的仿尺蠖弹性钩爪式夹持器。

本实用新型的目的可采用以下技术方案来达到：

一种SMA驱动的仿尺蠖弹性钩爪式夹持器，包括两端带有钩爪的弹性带，以及设于弹性带内部的形状记忆合金弹簧；所述形状记忆合金弹簧的两端分别与弹性带的两端固定连接；所述形状记忆合金弹簧的两端通过电线外接控制器，控制器控制输出的电流大小和工作时间而控制形状记忆合金弹簧的伸长或缩短，形状记忆合金弹簧驱动弹性带两端的钩爪相向或背向运动。

作为一种优选的方案，所述弹性带为开环结构；在控制器控制且输出电流到形状记忆合金弹簧时，形状记忆合金弹簧发热而温度升高，形状记忆合金弹簧缩短，弹性带两端的钩爪相向运动；在形状记忆合金弹簧冷却而温度降低时，形状记忆合金弹簧伸长，弹性带两端的钩爪背向运动。

作为一种优选的方案，在弹性带为导电材料时，所述形状记忆合金弹簧通过绝缘连接件与弹性带绝缘连接。

作为一种优选的方案，所述绝缘连接件包括塑料螺栓和塑料螺母，所述弹性带上开有相对的两个通孔；所述塑料螺栓的一端穿过通孔，且该端上螺纹连接有两个塑料螺母，所述形状记忆合金弹簧的每一端都被固定在两个塑料螺母之间。

作为一种优选的方案，所述钩爪的前端设有尖部。

作为一种优选的方案，所述钩爪上开有凹槽，形成多对钩爪结构。

作为一种优选的方案，所述凹槽设为两个，形成三对手钩爪结构。

作为一种优选的方案，所述弹性带为弹簧钢。

实施本实用新型，具有如下有益效果：