[实用新型]一种欠驱动灵巧手结构

说明书

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种欠驱动灵巧手结构，包括手指机构，手指机构包括手指组件、手指支架、驱动组件、驱动连杆机构和从动连杆机构，手指组件包括第一关节、第二关节和第三关节；驱动连杆机构和从动连杆机构均与第二关节和第三关节形成两组曲柄摇杆机构，第一关节与所述驱动连杆机构和从动连杆机构的一端转动连接；驱动组件用于驱动所述驱动连杆机构摆动而驱动第一关节、第二关节和第三关节进行弯曲抓取；第一关节和第二关节之间、第二关节和第三关节之间以及第三关节与手指支架之间均设有复位件。本实用新型能够提高灵巧手抓取物品的稳定性，从而提高抓取的成功率。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种欠驱动灵巧手结构。

背景技术

随着制造业的发展和生活要求的提高，单一功能的末端执行器已逐渐无法满足人们设计机器人日益复杂的抓握和日常实际任务。多指灵巧手适时诞生，这推动了智能机器人从实验室到特定应用的发展趋势，也扩大了智能机器人的应用范围。多指灵巧手具有自适应能力，可以完成多种不同的抓握方式。

因此，在许多情况下，灵巧手可以执行更多类型的日常任务，而无需拆卸和更换尾部电动执行器。拟人化多指智能手或人形智能机器人爪是一种在实际意义上真正拟人化并可以执行智能实际操作的机械臂。人的抓取运动是首先根据臂部的运动将手臂准确地定位在给定的室内空间中，然后使用手腕和手指以非常复杂的方式完成实际操作目标。在灵巧手中只需更改抓握方法即可完成捏、握住和包络抓取等操作。由于灵巧手必须具有很强的抓握能力，因此多指灵巧手的科学研究在改善其功能方面已朝着仿人的方向发展。

在仿人型机器人中，欠驱动灵巧手主要是实现一些危险作业、太空作业、服务行业以及人力成本高采摘作业，具有很强的社会价值与经济效益。欠驱动机构因为驱动器数目少于自由度数目的特性，能够降低控制系统的复杂性，增强系统的自适应性。

然而，现有的灵巧手结构虽然能够完成抓取任务，但是抓取物品后常常会出现不稳定的情况而导致物品在抓取移动的过程中出现掉落的情况，影响抓取的成功率。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种欠驱动灵巧手结构，以提高灵巧手抓取物品的稳定性，从而提高抓取的成功率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种欠驱动灵巧手结构，包括手指机构，所述手指机构至少设有两组，所述手指机构包括手指组件、手指支架、驱动组件、驱动连杆机构和从动连杆机构，所述手指组件包括第一关节、第二关节和第三关节，所述第一关节、第二关节和第三关节依次转动连接，所述第三关节远离第二关节的一端与所述手指支架转动连接；

所述驱动连杆机构和从动连杆机构均与第二关节和第三关节形成两组曲柄摇杆机构，所述第一关节与所述驱动连杆机构和从动连杆机构的一端转动连接；所述驱动组件用于驱动所述驱动连杆机构摆动而驱动第一关节、第二关节和第三关节进行弯曲抓取；所述第一关节和第二关节之间、第二关节和第三关节之间以及第三关节与手指支架之间均设有复位件。

本方案的原理及优点是：实际应用时，本方案中通过驱动组件使驱动连杆机构摆动，从而使得第一关节、第二关节和第三关节实现弯曲的动作，由于从动连杆机构也与第一关节、第二关节和第三关节具有连接关系，因此从动连杆结构也会产生运动，这样当手指组件中的各个关节运动实现弯曲抓取的时候，从动连杆机构能够起到辅助作用，且从动连杆机构与扭簧的共同作用下，能够维持抓取直径较小物体时指尖(第一关节)末端的指面角度不变。

本方案能够实现包络抓取和精确捏取，从而实现对大尺寸物体和小物体的抓取，当物体为相对较小尺寸时，驱动连杆机构使欠驱动手指发生弯曲，而从动连杆机构能够实现指尖的抓持，这样能够有效的对物体起到稳定且牢固的抓取动作，避免物体在抓取移动过程中掉落。