[发明专利]连杆滑动座补偿式线性平夹自适应欠驱动手

说明书

连杆滑动座补偿式线性平夹自适应欠驱动手属于机器人技术领域。该手主要由一个底座、一个滑动座、两个欠驱动手指、四个连杆补偿机构组成；两个欠驱动手指安装在滑动座中，每个手指通过一个电机控制手指的两个关节；滑动座通过连杆补偿机构实现在底座中沿竖直方向运动，从而补偿手指末端高度，实现手指末端直线轨迹平动功能。该手可自动切换抓取模式，既可利用远指段线性平夹工作台上的物体，也可利用近指段和远指段自适应包络不同形状尺寸的物体。该手通过机械结构降低了控制系统的复杂程度，具有结构紧凑、集成度高、制造维修成本低等优点，可用作智能机器人的末端执行器。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种连杆滑动座补偿式线性平夹自适应欠驱动手的结构设计。

背景技术

随着社会进步和科技发展，机器人技术在人们日常生活中的应用越来越广泛。机器人手作为机器人的重要组成部分，其性能直接影响到机器人的工作能力。机器人手根据应用场合和使用功能的不同，主要分为3种：工业夹持器、多指灵巧手和欠驱动手。

工业夹持器是指手指中部没有可动关节的二指或多指夹持器，其结构简单，抓取可靠，但是多用于特定的工业环境，只能抓取特性形状尺寸的物体，通用性较差。多指灵巧手仿照人手结构外形，每个关节配备一个驱动器，传感器丰富，功能强大，但其结构复杂，控制困难，降低了机械手的灵活性和可控性，增加了机械手的开发成本。欠驱动机器人手克服工业夹持器和多指灵巧手的一些不足，利用较少的电机驱动较多的自由度关节，减轻了机构整体重量，降低了控制系统的复杂程度，具有结构紧凑、集成度高、制造维修成本低等优点，目前已成为机器人手领域的研究热点。

机器人手抓取物体的方式主要分为捏持和握持，捏持是用末端指尖夹取物体，而握持是用手指的多个指段包络物体。传统的欠驱动手在捏持物体的运动过程中，手指末端的运动轨迹不是线性的，手指末端与工作台面的高度总是在不断变化的，这就使得欠驱动手在没有复杂控制系统的前提下，不能抓取工作台面上较小的物体，这限制了欠驱动手的工作范围。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足之处，提供一种连杆滑动座补偿式线性平夹自适应欠驱动手。该手手指末端可按照直线轨迹平动，利用远指段线性平夹工作台上的物体；也可根据物体的形状、尺寸和位置，自动切换抓取模式，利用近指段和远指段自适应包络不同形状尺寸的物体。该手结构简单，制造和维护成本低，抓取范围大，可用作智能机器人的末端执行器。

本发明的技术方案如下：

本发明设计的一种连杆滑动座补偿式线性平夹自适应欠驱动手，其特征在于：该手包括一个底座、一个滑动座、两个欠驱动手指(第一手指、第二手指)、四个连杆补偿机构(第一连杆补偿机构、第二连杆补偿机构、第三连杆补偿机构、第四连杆补偿机构)；

进一步，所述底座为欠驱动手外壳，底座左右两侧与滑动座接触，滑动座可在底座中发生竖直方向的移动，底座前后两侧具有两道滑槽，连杆补偿机构可在滑槽内发生水平方向的移动；所述滑动座主要用于安装两个欠驱动手指；