CN104647395A - 一种可变构型机械手掌 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变构型机械手掌，包括安装底座，所述安装底座上分别安装连杆1，连杆2，连杆3，连杆4；所述连杆1与所述手指安装板1通过铰链链接在一起，所述连杆2与所述手指安装板2通过铰链链接在一起，所述连杆3与所述手指安装板3通过铰链链接在一起，所述连杆4与所述手指安装板4通过铰链链接在一起；所述手指安装板1与所述手指安装板2通过铰链连接在一起，所述手指安装板3与所述手指安装板4通过铰链连接在一起；所述手指安装板1上安装所述自适应柔软手指1，所述手指安装板2上安装所述自适应柔软手指2，所述手指安装板3上安装所述自适应柔软手指3，所述手指安装板4上安装所述自适应柔软手指4；所述连杆1与所述齿轮1固连在一起，所述连杆2与所述齿轮2固连在一起，所述连杆3与所述齿轮3固连在一起，所述连杆4与所述齿轮4固连在一起。本发明结构简单，通过驱动杆件的运动可控制手掌开合，从而可改变手指的位置，实现对不同形状、不同大小物体的夹持。

Description

一种可变构型机械手掌
技术领域
本发明涉及机器人应用领域，尤其是可变构型机械手爪。
背景技术
在机器人应用领域，机器人手爪的自适应能力是一个关键问题，成为越来越多机器人研究者的研究对象。如发明专利CNIO1844358A公开了《变构型机械手爪的手指旋转移动装置及其工作方法》，如图1所示，该发明的手爪包含三个手指，通过四边形机构的伸缩驱动手指2、3的变位，手指运动方向可由向心运动转变为平行方向的运动，从而实现不同形状物体的夹持。但是该手掌结构复杂，维护较困难，虽然可夹持不同形状物体，但是手掌大小固定，可夹持的物体大小受限制。
发明内容
本申请人针对上述现有机械手爪的不足之处，提供另一种可变构型机械手掌，该手掌采用剪叉机构实现手掌的伸缩变位，即可改变手掌大小，又可改变手掌构型，从而实现对不同大小、形状物体的抓取。
本发明所采用的技术方案如下：
一种可变构型机械手掌，包括安装底座，所述安装底座上分别安装连杆1，连杆2，连杆3，连杆4；所述连杆1与所述手指安装板1通过铰链链接在一起，所述连杆2与所述手指安装板2通过铰链链接在一起，所述连杆3与所述手指安装板3通过铰链链接在一起，所述连杆4与所述手指安装板4通过铰链链接在一起；所述手指安装板1与所述手指安装板2通过铰链连接在一起，所述手指安装板3与所述手指安装板4通过铰链连接在一起；所述手指安装板1上安装所述自适应柔软手指1，所述手指安装板2上安装所述自适应柔软手指2，所述手指安装板3上安装所述自适应柔软手指3，所述手指安装板4上安装所述自适应柔软手指4；所述连杆1与所述齿轮1固连在一起，所述连杆2与所述齿轮2固连在一起，所述连杆3与所述齿轮3固连在一起，所述连杆4与所述齿轮4固连在一起。
其进一步技术方案在于：
所述安装底座通过铰链分别安装连杆1，连杆2，连杆3，连杆4；
所述连杆分别与所述手指安装板通过铰链连接在一起；
所述手指分别安装在手指安装板上；
所述手指安装板1与手指安装板2通过铰链链接在一起，手指安装板3与手指安装板4通过铰链链接在一起；
所述齿轮分别与连杆固连在一起切齿轮1与齿轮2配合，齿轮3与齿轮4配合；
本发明的有益效果如下：
本发明结构简单，通过驱动杆件的运动可控制手掌开合，从而可改变手指的位置，具有可实现对不同形状、不同大小物体的稳定夹持功能。
附图说明
图1为现有可变构型机械手柔性的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明手掌左右侧结构对称的示意图。
图4为本发明手掌左右侧结构不对称的示意图。
图5为本发明抓取圆形物体手掌位姿示意图。
图6为本发明抓取条形物体手掌位姿示意图。
图7为本发明抓取三角形或梯形物体手掌位姿示意图。
其中：1、安装底座；2、连杆1；3、连杆2；4、连杆3；5、连杆4；6、手指安装板1；7、手指安装板2；8、手指安装板3；9、手指安装板4；10、自适应柔软手指1；11、自适应柔软手指2；12、自适应柔软手指3；13、自适应柔软手指4；14齿轮1；15、齿轮2；16齿轮3；17、齿轮4。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图2和图3所示，本发明的可变构型机械手掌，包括安装底座，所述安装底座上分别安装连杆1，连杆2，连杆3，连杆4；所述连杆1与所述手指安装板1通过铰链链接在一起，所述连杆2与所述手指安装板2通过铰链链接在一起，所述连杆3与所述手指安装板3通过铰链链接在一起，所述连杆4与所述手指安装板4通过铰链链接在一起；所述手指安装板1与所述手指安装板2通过铰链连接在一起，所述手指安装板3与所述手指安装板4通过铰链连接在一起；所述手指安装板1上安装所述自适应柔软手指1，所述手指安装板2上安装所述自适应柔软手指2，所述手指安装板3上安装所述自适应柔软手指3，所述手指安装板4上安装所述自适应柔软手指4；所述连杆1与所述齿轮1固连在一起，所述连杆2与所述齿轮2固连在一起，所述连杆3与所述齿轮3固连在一起，所述连杆4与所述齿轮4固连在一起。
由于手掌左侧齿轮1与齿轮2相互配合，在驱动连杆运动时，连杆1与连杆2的运动关于对称面对称(即手指安装板1与手指安装板2之间铰链的运动轨迹是直线)，手掌右侧运动相同；若手掌左右两侧所加驱动相同，则左右两侧手掌运动轨迹相互对称(如图3所示)，若所加驱动不同，则左右两侧手掌可实现不同姿态(如图4所示)；若去掉齿轮并多加一个驱动，则可实现左右手掌在平面内的整体转动，手掌的位置变化更加丰富。
实际使用过程中，根据物体的形状若为球形，手掌可进行相应的伸缩变化，使安装在手掌上的手指关于对称面对称，位于正方形的四个角点处(如图5所示)，若物体为长条形，则手掌伸长至手指间距可容纳相应物体(如图6所示)，若物体为三角形或梯形，手掌的一侧进行伸长并适应物体形状(如图7所示)。
本发明结构合理，驱动少，成本低，并可稳定夹持不同大小，不同形状的物体。
以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可变构型机械手掌，包括安装底座(1)，所述安装底座(1)上分别安装连杆1(2)，连杆2(3)，连杆3(4)，连杆4(5)；所述连杆1(2)与所述手指安装板1(6)通过铰链链接在一起，所述连杆2(3)与所述手指安装板2(7)通过铰链链接在一起，所述连杆3(4)与所述手指安装板3(8)通过铰链链接在一起，所述连杆4(5)与所述手指安装板4(9)通过铰链链接在一起；所述手指安装板1(6)与所述手指安装板2(7)通过铰链连接在一起，所述手指安装板3(8)与所述手指安装板4(9)通过铰链连接在一起；所述手指安装板1(6)上安装所述自适应柔软手指1(10)，所述手指安装板2(7)上安装所述自适应柔软手指2(11)，所述手指安装板3(8)上安装所述自适应柔软手指3(12)，所述手指安装板4(9)上安装所述自适应柔软手指4(13)；所述连杆1(2)与所述齿轮1(14)固连在一起，所述连杆2(3)与所述齿轮2(15)固连在一起，所述连杆3(4)与所述齿轮3(16)固连在一起，所述连杆4(5)与所述齿轮4(17)固连在一起。
2.如权利要求1所述的一种可变构型机械手掌，其特征在于：所述安装底座(1)上分别安装连杆1(2)，连杆2(3)，连杆3(4)，连杆4(5)。
3.如权利要求1所述的一种可变构型机械手掌，其特征在于：所述连杆1(2)、所述连杆2(3)、所述连杆3(4)、所述连杆4(5)分别与所述手指安装板1(6)、所述手指安装板2(7)、所述手指安装板3(8)、所述手指安装板4(9)通过铰链链接在一起。
4.如权利要求1所述的一种可变构型机械手掌，其特征在于：所述手指安装板1(6)、所述手指安装板2(7)、所述手指安装板3(8)、所述手指安装板4(9)上分别安装所述自适应柔软手指1(10)、所述自适应柔软手指2(11)、所述自适应柔软手指3(12)、所述自适应柔软手指4(13)。
5.如权利要求1所述的一种可变构型机械手掌，其特征在于：所述手指安装板1(6)与所述手指安装板2(7)通过铰链连接在一起，所述手指安装板3(8)与所述手指安装板4(9)通过铰链连接在一起。
6.如权利要求1所述的一种可变构型机械手掌，其特征在于：所述连杆1(2)、所述连杆2(3)、所述连杆3(4)、所述连杆4(5)分别与所述齿轮1(14)、所述齿轮2(15)、所述齿轮3(16)、所述齿轮4(17)固连在一起。
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