[实用新型]一种柔性灵巧手指及夹爪

说明书

本实用新型属于机械夹爪技术领域，公开一种柔性灵巧手指及夹爪；柔性灵巧手指包括手指本体和指根关节，手指本体为气囊式柔性手指；指根关节包括两个同轴相对设置的第一锥齿轮、两个分别用于驱动两个第一锥齿轮转动的第一电机、摆架和第二电机，摆架下部设置有两个同轴相对设置的第二锥齿轮，两个第二锥齿轮均与两个第一锥齿轮啮合；其中一个第二锥齿轮与摆架固定连接，另一个第二锥齿轮与摆架转动连接；第二锥齿轮的中轴线与第一锥齿轮的中轴线垂直相交于一个基点；第二电机设置在摆架上并于驱动手指本体转动；夹爪包括该柔性灵巧手指；该柔性灵巧手指的灵活性好且结构简单，有利于使夹爪实现被夹取物体在手内旋转定向的功能。

技术领域

本实用新型涉及机械夹爪技术领域，尤其涉及一种柔性灵巧手指及夹爪。

背景技术

现有的机械夹爪一般是刚性夹爪或柔性夹爪，一般的刚性夹爪和柔性夹爪的手指只能在一个平面内弯曲摆动，灵活性较差，只能实现简单的抓握动作，无法实现夹取物体后使物体在手内旋转定向。而仿生灵巧机械手虽然可实现夹取物体后使物体在手内旋转定向，但是结构过于复杂，机械关节过多，导致驱动件数量较多、传动结构复杂、控制较难且造价较高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本申请的目的在于提供一种柔性灵巧手指及夹爪，该柔性灵巧手指的灵活性好且结构简单，有利于使夹爪实现被夹取物体在手内旋转定向的功能。

第一方面，本申请提供一种柔性灵巧手指，包括手指本体和指根关节，所述手指本体为气囊式柔性手指；

所述指根关节包括：

两个第一锥齿轮，两个所述第一锥齿轮同轴相对设置；

两个第一电机，两个所述第一电机分别用于驱动两个所述第一锥齿轮转动；

摆架，所述摆架下部设置有两个第二锥齿轮，两个所述第二锥齿轮同轴相对设置，且均与两个所述第一锥齿轮啮合；其中一个所述第二锥齿轮与所述摆架固定连接，另一个所述第二锥齿轮与所述摆架转动连接；所述第二锥齿轮的中轴线与所述第一锥齿轮的中轴线垂直相交于一个基点;

第二电机，所述第二电机设置在所述摆架上并与所述手指本体连接；所述第二电机用于驱动所述手指本体转动。

该柔性灵巧手指，指根关节采用了差速啮合结构，可带动摆架向任意方向摆动，从而带动手指本体整体向任意方向摆动，提高了柔性灵巧手指的灵活性，在此基础上，通过第二电机可进一步实现手指本体的整体转动，从而进一步提高了柔性灵巧手指的灵活性；由于手指本体为气囊式柔性手指，可通过气动致弯曲实现对不同尺寸和形状的物体的抓握，且本身没有机械关节，减少了柔性灵巧手指的机械关节数量，从而简化了柔性灵巧手指的结构并降低了造价；具有多个该柔性灵巧手指的夹爪，即使指根关节的位置固定，也能够通过仅依靠柔性灵巧手指本身的运动来实现被夹取物体在手内旋转定向，从而有利于降低夹爪的安装空间，提高适用范围。

优选地，所述第二电机的转轴与所述第二锥齿轮的中轴线垂直相交于所述基点。

从而，摆架摆动时，第二电机的转轴的轴线始终穿过该基点，当把柔性灵巧手指的基坐标系原点设置在该基点时，第二电机的转轴在该基坐标系下的位姿数据计算更加简单，有利于降低控制难度并提高控制精度。

优选地，所述手指本体可在第一平面内弯曲摆动，所述第一平面是所述第二锥齿轮的中轴线及所述第二电机的转轴轴线所在的平面。

优选地，所述手指本体包括与所述第二电机的转轴固定连接的连接座以及与所述连接座固定连接的手指气囊。

优选地，所述指根关节还包括设置在所述第一锥齿轮下侧的连接架，所述第一锥齿轮和所述第一电机均设置在所述连接架上。

优选地，所述连接架包括设置在所述第一锥齿轮下侧的安装腔，两个所述第一电机竖向地设置在所述安装腔内，两个所述第一电机分别通过传动机构与两个所述第一锥齿轮驱动连接。