[发明专利]双电机驱动协同控制的欠驱动机械手

摘要

本发明涉及双电机驱动协同控制的欠驱动机械手，由驱动部件和两个欠驱动手指部件组成，手指部件由指根节、中指节和指尖节组成。两个步进电机分别通过丝杆螺母机构将旋转运动转化为直线运动，分别推动两手指部件的指根节和中指节，指尖节是克服扭弹簧作用欠驱动原理。针对形状、尺寸不一致，或材质松软、硬脆的被抓取物特性进行优化设计，本发明欠驱动机械手应用于需要既适应形状、尺寸变化，又要严格控制抓取力、保证物体可靠抓持的场合。本发明欠驱动机械手属于机器人、机电一体化的应用技术领域，与机器人本体联接，尤其适用于食品、农产品、轻工产品的抓取、分拣等生产和物流领域。

主权项

一种双电机驱动协同控制的欠驱动机械手，其特征是：由一个底板(2)、手掌盘(9)，和两个相同的步进电机(1)、联轴器(3)、丝杠(4)、丝杠螺母(6)、驱动板(7)、带座轴承(10)、手指部件(13)，以及四个相同的直线轴承(5)、拉杆导柱(8)、推杆座(11)、推杆(12)构成；拉杆导柱(8)两端的圆柱面均与底板(2)和手掌盘(9)孔间隙配合定位后，底板(2)和手掌盘(9)靠四个拉杆导柱(8)连接成整体，直线轴承(5)在驱动板(7)上间隙配合定位后螺钉固定，直线轴承(5)在拉杆导柱(8)的导向下使两个驱动板(7)直线运动；底板(2)、手掌盘(9)上与拉杆导柱(8)配合的四个定位孔，驱动板(7)上安装直线轴承(5)配合的定位孔，底板(2)、手掌盘(9)和驱动板(7)上这些相关孔以配做方式保证其同轴度；两个步进电机(1)安装在底板(2)上，两个步进电机(1)各自通过联轴器(3)与丝杠(4)上端联结，两个丝杠螺母(6)各自安装在两个驱动板(7)上，丝杠(4)下端固定在带座轴承(10)上，两个带座轴承(10)安装在手掌盘(9)上，从而驱动两个驱动板(7)上下直线运动；一个驱动板(7)固定两个推杆座(11)，推杆座(11)与推杆(12)铰链联结；手指部件(13)的指根座(1a)分别左右对称地固定在手掌盘(9)的两侧，手指部件(13)的指根节(2a)、中指节(3a)、指尖节(4a)的对称中心面与手掌盘(9)前后方向对称中心面重合；指根座(1a)、指根节(2a)、三角板(9a)、大支杆(10a)这四个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，一个推杆(12)、三角板(9a)这两个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，另一个推杆(12)、中推杆(8a)、大支杆(10a)这三个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，中推杆(8a)、小支杆(7a)、指尖推杆(6a)这三个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，小支杆(7a)、中指节(3a)、指根节(2a)这三个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，指尖推杆(6a)、指尖节(4a)这两个零件用圆柱销联结成一个铰链结构，套有扭弹簧(5a)的圆柱销将中指节(3a)、指尖节(4a)这两个零件联结成一个铰链结构，扭弹簧(5a)两端伸出的弹簧丝分别由固定在中指节(3a)、指尖节(4a)上的两个销卡住，实现扭弹簧(5a)的预紧。