[发明专利]一种握力可控式机器人弹性手爪

摘要

本发明提供了一种握力可控式机器人弹性手爪，属于机器人技术领域。本发明由手爪结构、驱动装置和控制系统三部分组成。所述手爪结构是采用三个手指均匀分布的形式，基于柔性铰链为基本特征结构，构成以一阶、二阶为主的弹性系统，组合形成一个具有无间隙低副传动的弹性手爪，具有一定的柔性和自适应性。所述驱动装置采用伺服气缸作为驱动源，以压缩空气作为驱动介质，由滑块‑连杆装置驱动整个弹性手爪的运动。所述控制系统，通过在柔性关节处嵌入的应变片，检测弹性手爪关节形变，输出的电压信号经数字信号放大模块和模数转换模块，反馈给STM32型微控制器进行处理，从而控制通气量，调整弹性手爪的握持力度，达到柔顺化控制目的。

主权项

一种握力可控式机器人弹性手爪，其特征在于，所述的握力可控式机器人弹性手爪包括手爪结构、驱动装置和控制系统；所述的手爪结构，为握力可控式机器人弹性手爪的结构；手爪结构以柔性铰链为基本特征结构，由三个手指(1)、驱动面(3)和固定底板(4)构成的一体握持结构，三个结构相同的手指1成120°分布；所述的手指(1)包含一阶弹性系统(8)和二阶弹性系统(9)，一阶弹性系统(8)由第一指节(1‑1)、第三指节(1‑3)和第一柔性铰链的关节组成，二阶弹性系统(9)由第二指节(1‑2)、第三指节(1‑3)、第四指节(1‑4)、第二柔性铰链的关节和第三柔性铰链的关节组成，基于柔性铰链为基本特征结构的一阶弹性系统(8)和二阶弹性系统(9)形成具有无间隙低副传动的手指(1)；第一指节(1‑1)与固定底板(4)相接，第一指节(1‑1)与第三指节(1‑3)间为第一柔性铰链的关节，第一柔性铰链的关节是一个单轴不对称的柔性铰链，并且在关节处嵌入应变片(2)；第二指节(1‑2)与第三指节(1‑3)间为第二柔性铰链的关节，第二柔性铰链的关节是一个单轴不对称的柔性铰链，第二指节(1‑2)与驱动面(3)相接；第三指节(1‑3)与第四指节(1‑4)间为第三柔性铰链的关节，第三柔性铰链的关节是一个并联‑同位配置的双轴柔性铰链；通过调节第四指节(1‑4)的形状，实现多形态物体的握持；所述的驱动机构包括伺服气缸(5)和驱动杆(6)；伺服气缸(5)的拉杆端通过驱动杆(6)固定在驱动面(3)上，伺服气缸(5)通过固定螺钉(7)固定在固定底板(4)；所述的控制机构包括应变检测模块、信号放大模块、模数转换模块和STM32型微控制器，用于控制伺服气缸(5)的通气量，调整弹性手爪的握持力度，达到柔顺化控制目的。