[发明专利]一种具有适应性的单自由度仿生多功能机械手

权利要求书

1.一种具有适应性的单自由度仿生多功能机械手，其特征在于，包括传动机构（1）和执行机构（2）；

传动机构（1）包括机械手基座（1-1）、机械手支架（1-2）、蜗轮蜗杆保护罩（1-3）、传动轴（1-4）、蜗轮（1-5）、蜗杆（1-6）、电机（1-7）、基座压力传感器（1-8）、轴套一（1-9）、轴套二（1-10）、从动轴（1-11）；各个构件和设备的连接关系为：机械手基座（1-1）通过螺栓连接在机械手支架（1-2）上；蜗轮蜗杆保护罩（1-3）通过螺栓连接在机械手支架（1-2）上；电机（1-7）通过螺栓连接在机械手支架（1-2）上；蜗杆（1-6）通过键连接在电机（1-7）的旋转轴上；传动轴（1-4）通过轴承连接在机械手支架（1-2）上；蜗轮（1-5）通过键连接在传动轴（1-4）上，且与蜗杆（1-6）形成配合；基座压力传感器（1-8）紧贴在蜗轮蜗杆保护罩（1-3）上表面；轴套一（1-9）在传动轴（1-4）上起轴向定位作用；从动轴（1-11）通过轴承连接在机械手支架（1-2）上；轴套二（1-10）在从动轴（1-11）上起轴向定位作用；

执行机构（2）包括主动齿轮（2-1）、下连杆（2-2）、 中间连杆（2-3）、弹簧连杆（2-4）、指尖连杆刚性部分（2-5）、指尖压力传感器（2-6）、指尖连杆柔性部分（2-7）和从动齿轮（2-8）；各个构件的连接关系为：主动齿轮（2-1）通过键连接在传动轴（1-4）上获得从电机传动来的扭矩；从动齿轮（2-8）通过键连接在从动轴（1-11）上，并通过与主动齿轮（2-1）的啮合来获得扭矩；左右两个中间连杆（2-3）靠下部分通过轴与主动齿轮（2-1）和从动齿轮（2-8）形成转动副连接，中间部分与下连杆（2-2）通过轴形成旋转副连接，上部分与指尖连杆刚性部分（2-5）通过轴形成旋转副连接；左右两个下连杆（2-2）分别与机械手支架（1-2）、中间连杆（2-3）、弹簧连杆（2-4）通过轴形成旋转副连接；两根弹簧连杆（2-4）两头分别与下连杆（2-2）、指尖连杆刚性部分（2-5）通过轴形成旋转副连接；指尖连杆柔性部分（2-7）与指尖压力传感器（2-6）固连，减小抓持时缓冲；指尖压力传感器（2-6）贴在指尖连杆刚性部分（2-5）和指尖连杆柔性部分（2-7），采集抓持物品时的压力信息；

弹簧连杆（2-4）包括弹簧连杆外套（2-4-1）、拉压弹簧（2-4-2）、弹簧连杆内轴（2-4-3）；拉压弹簧（2-4-2）一端固定连接在弹簧连杆内轴（2-4-3）上，另一端固定连接在弹簧连杆外套（2-4-1）内部；

在第一段末端轨迹（4-1）实现抓取近处较小物品（3-2）并移动和包抓小圆柱体（3-3）；在第二段末端轨迹（4-2）实现抓取大圆柱体（3-4）；在第三段末端轨迹（4-3）实现抓取指尖抓取较大长方体（3-5）和夹抓小圆柱体（3-3）；在第四段末端轨迹（4-4）实现抓取狭小空间内物品（3-7）。