[发明专利]轴向调整摆动支点改变包络空间的欠驱动手指机构

说明书

本发明涉及一种轴向调整摆动支点改变包络空间的欠驱动手指机构，手指抓持组件由三个活动的指接和主动推杆连接形成的欠驱动结构，抓取时，在电机对主动推杆的驱动下，三个指节能够依次和物体的上部、中部、下部贴合，实现对物体的夹持和包裹，该欠驱动结构的手指抓持组件能够自适应的抓取不同形状和大小的物体，灵活性高并且结构简单、紧凑、重量轻、成本低；本发明包络空间调节组件的丝杠能够驱动升降调节盘上下移动，因此升降推杆外端的长铰耳作为铰接点能够轴向的改变位置，来改变第一指节径向的支点位置，从而改变三个手指抓持组件之间包络空间的大小，使该欠驱动手指机构在抓取物体时的自适应性和灵活性更强。

技术领域

本发明涉及智能机械手技术领域，尤其涉及一种轴向调整摆动支点改变包络空间的欠驱动手指机构。

背景技术

机械手作为机器人与周围环境交互的一个重要接口，灵活的机械手是机器人的重要组成部分，其重要性不言而喻；在移动机器人中，特别是采用电源提供能量的移动机器人，减少能源消耗是一个要特别考虑的指标。因此，驱动单元少、能量消耗少的欠驱动机械手就成为移动机器人的首选。但与全驱动机械手各关节运动和抓取力完全由驱动单元决定不同，欠驱动机械手各关节的运动还受到机械结构和外界接触的影响，导致其指尖轨迹具有不确定性。相比全驱动机械手抓取的准确性，对欠驱动机械手精确抓取物体提出了严峻的考验。故如何在保持欠驱动手本身优势的前提下，还能提高其抓取的灵活性和牢固性就成为了一个亟待解决的问题；另外现有欠驱动机械手的手指之间形成包络的最大空间和最小空间是固定的，无法进行调节，限制了欠驱动机械手抓取物体时适应不同物体大小的能力，降低了机械手抓取物体时的适应性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种轴向调整摆动支点改变包络空间的欠驱动手指机构。

本发明的技术方案是：一种轴向调整摆动支点改变包络空间的欠驱动手指机构，其特征在于：所述欠驱动手指机构包括圆筒形的机架外壳、均布在机架外壳外侧面上部的三个手指抓持组件，机架外壳上端设置的抓持空间调节组件；

机架外壳的下端口固定有下端盖，下端盖顶面的中间固定有电机支座，抓持空间调节组件包括同轴安装在机架外壳内的丝杠、丝杠电机、环形的升降盘，丝杠电机安装在下端盖的电机支座内，丝杠的下端设有连接段与丝杠电机的输出轴固定连接，上端设有螺纹段伸出机架外壳的上端面，螺纹段上套装有所述的升降盘，升降盘的外侧面均布有三个导向杆和三个升降推杆，相邻的升降推杆和导向杆之间的间距均相同，升降推杆的外端靠近与其对应的机架外壳母线的延长线，升降推杆的外端设有垂直向上的长铰耳；机架外壳的上端面边沿竖向的均布有三个限位凸台，限位凸台的端面中间向内沿轴向开有限位滑槽，上述升降盘的导向杆外端匹配的套入在限位滑槽内形成滑动副；

机架外壳外侧面的中部和导向块对应的位置设有支撑座，支撑座的上端面对称的固定连接有一对转动支座，所述手指抓持组件包括主动推杆、第一指节、第二指节、第三指节，主动推杆的下端设有横轴转动连接在两转动支座之间，支撑座的一侧固定有驱动组件与横轴连接；第二指节整体呈三角形，其内侧的夹角处向内开有方形滑动腔，外侧的夹角处为铰接点甲，下部的夹角处为铰接点乙，铰接点甲和铰接点乙之间的直线段为第二夹持部，滑动腔的两侧向外开有长方形缺口，滑动腔的底面中心设有挂接凸台，滑动腔的端口处设有容纳槽，滑动腔内匹配的安装有驱动滑块，该驱动滑块的两侧中部均设有滑动轴穿出两侧的长方形缺口形成滑动副，驱动滑块的内端面和滑动腔的底面之间连接有弹簧甲，上述主动推杆的上端与驱动滑块的外端铰接；第一指节呈长杆状，其下端与上述的升降推杆端部的长铰耳上端铰接，上端与第二指节上的铰接点乙铰接，第一指节的内侧面为第一夹持部；第三指节呈三角形，其内侧的夹角处与第二指节上的铰接点甲铰接，上部夹角处的两侧通过固定轴销铰接有一对推拉连杆，两推拉连杆的另一端分别与上述两伸出长方形缺口的滑动轴转动连接，第三指节的内侧夹角处和外侧夹角处之间的直线段为第三夹持部。