[发明专利]一种单自由度仿柔性机械手

说明书

一种单自由度仿柔性机械手，包括底座、第一指节、中间指节、末端指节。该单自由度仿柔性机械手仅由单个原动件驱动，能够将全部指节同时弯曲，实现抓取、定位等功能。该单自由度仿柔性机械手全部由刚性构件组成，定位准确，结构简洁牢固，制造成本低，易于推广。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，特别是单自由度仿柔性机械手，其指节单元可以根据工程实际需求来设置多种指节单元。

背景技术

多指柔性机械手能够实现卷折、抓握等动作，在相关工业领域被广泛应用。现有的产品多具有控制系统繁琐、精度差等缺点，中国专利（专利号：CN 110405799 A）公开了一种多指灵巧机械手，该专利依靠多个原动机与电子控制系统实现手指活动，手指重量大，且控制难度大，中国专利（专利号：CN206544179U）公开了一种绳驱四指机械手，该专利依靠绳索传动实现对手指伸展卷折的操控，相较于刚性传动稳定性差，精度低，且以来两个原动机驱动。因此，能够单原动机实现手指伸展卷折的创新发明设计在国内尚为空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种单自由度仿柔性机械手，能够与现有工程机械匹配使用，以单个原动机实现卷折抓取功能、灵活等位等功能。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：

一种单自由度仿柔性机械手，包括底座、第一指节、若干个中间指节、末端指节。

所述底座，由底板、伸缩杆支架、伸缩杆组成，所述底板顶面开有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，底板一侧靠近顶面部开有第五通孔、另一侧开有第六通孔，伸缩杆支架底面开有螺纹孔，所述螺纹孔分别与第一至第四通孔螺纹连接。伸缩杆一端与底座部分伸缩杆支架铰接，另一端与第一指节部分中间板一端铰接，外接电源为机械手运动提供动力。

所述第一指节由指节支架、第二连杆、弯曲杆、中间板、滑块组成，指节支架上开有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，指节支架第一通孔、第二通孔分别与底座部分底板的第五通孔、第六通孔螺纹连接，第三通孔与弯曲杆中间通孔铰接，第四通孔与下一指节指节支架第一通孔铰接，弯曲杆一端与中间板铰接，另一端与下一指节第一连杆一端铰接，第二连杆一端与滑块铰接，另一端与下一指节指节支架的第二通孔铰接，中间板分别与底座部分伸缩杆一端、滑块、弯曲杆一端铰接，滑块沿指节支架一边滑动。

所述中间指节由指节支架、第一连杆、第二连杆、弯曲杆、中间板、滑块组成，指节支架上开有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，指节支架第一通孔与上一指节第三通孔铰接、第二通孔与上一指节的第二连杆铰接，第三通孔与弯曲杆中间通孔铰接，第四通孔与下一指节第一通孔铰接，弯曲杆一端与中间板铰接，另一端与下一指节第一连杆一端铰接，第一连杆一端与上一指节弯曲杆一端铰接，另一端与中间板铰接，第二连杆一端与滑块铰接，另一端与下一指节指节支架的第二通孔铰接，中间板分别与第一连杆一端、滑块、弯曲杆一端铰接，滑块沿指节支架一边滑动。

所述末端指节由指节支架、第一连杆、第三连杆、中间板、滑块组成，指节支架上开有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，指节支架第一通孔与上一指节第三通孔铰接、第二通孔与上一指节的第二连杆铰接，第四通孔与第三连杆一端铰接，第三连杆另一端与中间板铰接，第一连杆一端与上一指节弯曲杆一端铰接，另一端与中间板铰接，中间板分别与第一连杆一端、滑块、弯曲杆一端铰接，滑块沿指节支架一边滑动。

所述一种单自由度仿柔性机械手工作时，所述伸缩杆通电伸长，推动第一指节的中间板带动滑块、弯曲杆运动，滑块带动第二连杆运动，使得下一指节绕当前指节第四通孔转动，实现下一指节伸展，同时弯曲杆带动下一指节第一连杆运动，推动下一指节中间板，并以此类推，最终带动全部指节完成伸展，同样的，当伸缩杆缩短时，全部指节卷折。

本发明的突出优点在于：

1、所述一种单自由度仿柔性机械手仅由一个电机提供动力，避免了在手指关节处设置电机，减少了控制系统复杂度，降低了手指重量。