CN104647395B - 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一，连杆二，连杆三，连杆四；所述连杆一与手指安装板一通过铰链链接在一起，其余连杆分别于对应的手指安装板连接；所述手指安装板一与手指安装板二通过铰链连接在一起，手指安装板三与手指安装板四通过铰链连接在一起；所述手指安装板一上安装自适应柔软手指一，其余自适应柔软手指分别安装在相应的手指安装板上；所述连杆一与齿轮一固连在一起，其余连杆分别于对应的齿轮固连在一起；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
技术领域
本发明涉及机器人应用领域，尤其是可变构型机器手爪。
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，提供另一种变构型机械手手掌，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：
一种变构型机械手手掌，包括安装底座，所述安装底座上分别安装连杆一，连杆二，连杆三，连杆四；所述连杆一与所述手指安装板一通过铰链链接在一起，所述连杆二与所述手指安装板二通过铰链链接在一起，所述连杆三与所述手指安装板三通过铰链链接在一起，所述连杆四与所述手指安装板四通过铰链链接在一起；所述手指安装板一与所述手指安装板二通过铰链连接在一起，所述手指安装板三与所述手指安装板四通过铰链连接在一起；所述手指安装板一上安装所述自适应柔软手指一，所述手指安装板二上安装所述自适应柔软手指二，所述手指安装板三上安装所述自适应柔软手指三，所述手指安装板四上安装所述自适应柔软手指四；所述连杆一与所述齿轮一固连在一起，所述连杆二与所述齿轮二固连在一起，所述连杆三与所述齿轮三固连在一起，所述连杆四与所述齿轮四固连在一起。
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一，连杆二，连杆三，连杆四；
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；
所述手指安装板一与手指安装板二通过铰链链接在一起，手指安装板三与手指安装板四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一与齿轮二配合，齿轮三与齿轮四配合；
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为现有变构型机械手的结构示意图。
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、连杆一；3、连杆二；4、连杆三；5、连杆四；6、手指安装板一；7、手指安装板二；8、手指安装板三；9、手指安装板四；10、自适应柔软手指一；11、自适应柔软手指二；12、自适应柔软手指三；13、自适应柔软手指四；14齿轮一；15、齿轮二；16齿轮三；17、齿轮四。
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，本发明的变构型机械手手掌，包括安装底座，所述安装底座上分别安装连杆一，连杆二，连杆三，连杆四；所述连杆一与所述手指安装板一通过铰链链接在一起，所述连杆二与所述手指安装板二通过铰链链接在一起，所述连杆三与所述手指安装板三通过铰链链接在一起，所述连杆四与所述手指安装板四通过铰链链接在一起；所述手指安装板一与所述手指安装板二通过铰链连接在一起，所述手指安装板三与所述手指安装板四通过铰链连接在一起；所述手指安装板一上安装所述自适应柔软手指一，所述手指安装板二上安装所述自适应柔软手指二，所述手指安装板三上安装所述自适应柔软手指三，所述手指安装板四上安装所述自适应柔软手指四；所述连杆一与所述齿轮一固连在一起，所述连杆二与所述齿轮二固连在一起，所述连杆三与所述齿轮三固连在一起，所述连杆四与所述齿轮四固连在一起。
由于手掌左侧齿轮一与齿轮二相互配合，在驱动连杆运动时，连杆一与连杆二的运动关于对称面对称(即手指安装板一与手指安装板二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结构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)上分别安装连杆一(2)，连杆二(3)，连杆三(4)，连杆四(5)；所述连杆一(2)与手指安装板一(6)通过铰链链接在一起，所述连杆二(3)与手指安装板二(7)通过铰链链接在一起，所述连杆三(4)与手指安装板三(8)通过铰链链接在一起，所述连杆四(5)与手指安装板四(9)通过铰链链接在一起；所述手指安装板一(6)与所述手指安装板二(7)通过铰链连接在一起，所述手指安装板三(8)与所述手指安装板四(9)通过铰链连接在一起；所述手指安装板一(6)上安装自适应柔软手指一(10)，所述手指安装板二(7)上安装自适应柔软手指二(11)，所述手指安装板三(8)上安装自适应柔软手指三(12)，所述手指安装板四(9)上安装自适应柔软手指四(13)；所述连杆一(2)与齿轮一(14)固连在一起，所述连杆二(3)与齿轮二(15)固连在一起，所述连杆三(4)与齿轮三(16)固连在一起，所述连杆四(5)与齿轮四(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)上分别安装连杆一(2)，连杆二(3)，连杆三(4)，连杆四(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：所述连杆一(2)、所述连杆二(3)、所述连杆三(4)、所述连杆四(5)分别与所述手指安装板一(6)、所述手指安装板二(7)、所述手指安装板三(8)、所述手指安装板四(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：所述手指安装板一(6)、所述手指安装板二(7)、所述手指安装板三(8)、所述手指安装板四(9)上分别安装所述自适应柔软手指一(10)、所述自适应柔软手指二(11)、所述自适应柔软手指三(12)、所述自适应柔软手指四(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：所述手指安装板一(6)与所述手指安装板二(7)通过铰链连接在一起，所述手指安装板三(8)与所述手指安装板四(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：所述连杆一(2)、所述连杆二(3)、所述连杆三(4)、所述连杆四(5)分别与所述齿轮一(14)、所述齿轮二(15)、所述齿轮三(16)、所述齿轮四(17)固连在一起。
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