[实用新型]双指联动变位平夹自适应机器人手指装置

说明书

双指联动变位平夹自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、两个电机、两个传动机构、四个指段、三个关节轴、多个齿轮、多个传动齿轮、多个齿条、多个簧件、两个拨杆、两个拨块和凸块等。该装置实现了平夹与自适应抓取功能：既具有平行夹持抓取功能，又具有自适应抓取功能，此外，还能够主动改变第二指段的位置，在抓取中接触点多，稳定抓取空间大，适应范围广，对不同形状尺寸物体的自适应抓取效果好，在抓取时可以通过第二电机调节第二指段的位置，两个电机可以独立开动或联合开动，获得多种抓取模式，抓取力变化大，重量轻，制造成本低，适用于需要抓取多种物品的机器人。

技术领域

本实用新型属于机器人手技术领域，特别涉及一种双指联动变位平夹自适应机器人手指装置的结构设计。

背景技术

机器人手的主要功能是实现抓取，类似人手的作用。抓取一般是利用手指的多个关节进行协作，以及采用多个手指、手掌进行协作。手指是其中的关键。目前，仿人型多指机器人手研究得如火如荼，已经开发出来的多指机器人手的手指主要采用的是耦合联动的方式——单个电机(或其他驱动器)驱动两个以上的关节，让多关节同时运动。该手指实现的动作模式比较拟人，在抓取物体的过程中能达到较好的包络抓取效果。

有一些机器人手在耦合抓取的基础上，让两个关节实现反向运动，从而达到一种被称之为平行夹持(简称平夹)的抓取模式。平夹抓取模式的手指一般用一个电机驱动两个关节一正一反运动。其中近关节正转时，远关节反转，并且使得远关节与近关节转动角度相等，末端指段相对于基座保持一种固定的姿态。这有利于在桌面上实施平行夹持抓取物体。

有一些手指将平行夹持抓取方式与包络抓取结合起来，开发出了平夹自适应手指。平夹自适应手指利用了电机驱动两个关节同时运动，结合簧件和限位块，可以实现机器人手在平行夹持和自适应包络抓取两种模式之间的自由切换。当物体与近指段接触后，手指的末端指段还可以弯曲，达到两个指段包络抓取物体的功效。

目前，平夹自适应手指无法灵活调整末端指段。而主动驱动的灵巧机器人手指控制复杂，不具备自适应抓取能力。

已有的一种适合捏持和握持的机器人手指装置(中国专利CN107139195A)，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、电机、减速器、传动机构、六个齿轮、三个齿条、两个簧件、两个拨杆和两个凸块。该装置利用电机、蜗轮蜗杆、齿轮齿条、簧件、拨杆和凸块等综合实现了一种机器人手指，该手指能够实现捏持和握持两种功能，既能够采用手指末端去捏持物体，也适合用两个指段在没有传感器的情况下去自适应包络抓取不同形状、尺寸的物体。

该装置的不足之处在于：该手指为一种平行夹持与自适应复合抓取机器人手指，具有平行夹持和自适应抓取两种抓取模式，因此无法灵活地调节第二指段，即该装置缺少改变远关节位置的功能(简称变位功能)，而在机器人手抓取很多物体时需要的末端指段的位置是不同的，并不一定总是限制为平行于初始状态，因此，这一末端第二指段变位功能的缺失，使得该机器人手抓取的范围大为缩小。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种双指联动变位平夹自适应机器人手指装置。该装置能够实现平行夹持和自适应复合抓取功能，在平夹和自适应抓取中能改变第二指段的位置，具有更大的稳定抓取空间，适应范围广，对不同形状尺寸物体的自适应抓取效果好，在抓取时可以调节第二指段的位置，具有较多抓取模式。

本实用新型的技术方案如下：