CN111390953B - 包络式欠驱动机器人手爪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包络式欠驱动机器人手爪，能够解决现有的机械式机器人手爪运动行程大、机构复杂、零部件数量多等问题。其包括驱动电机、基座、驱动座、驱动垫片、电机与活动基座连接键、4个爪板以及用于连接爪板和驱动座的4条连杆运动链，包括驱动座连杆、承接连杆、夹爪连杆，驱动座和驱动垫片固连在驱动电机上构成一级固定机构，活动基座和4个爪板连接构成二级活动机构，手爪工作时驱动电机的旋转运动通过连接键传递到二级活动机构实现运动手爪的包络和展开。连杆运动链利用转动轴线的方向变换保证两级平台间距不变，能将6个自由度转化为1个自由度。该装置结构简单可靠、构型巧妙、驱动源少，适用于果蔬抓取和采摘等应用场景。

Description

包络式欠驱动机器人手爪

技术领域

本发明涉及一种机器人手爪装置，特别是涉及一种欠驱动机器人手爪，应用于机器人装备技术领域。

背景技术

不同抓取对象大小形状各异，这就要求机械手应该具备良好的适应性。适应性主要体现在以下两方面：一是通过多段式的手爪关节的被动弯曲实现不同大小物体的抓取；二是通过形成一定范围的封闭包络空间，实现被抓取物的卡紧或者整体包络。同时，机械臂末端执行器需要具备准确、便捷、安全抓放的功能。长期以来，机械式末端执行器一般采用两平台间距的变化配合平行连杆机构实现手爪的收放，平台间距变化的方式有螺旋丝杆运动、绳索驱动等，这种方案驱动源数目多、零件复杂、机构冗杂、执行效率低，不能实现稳定的抓取动作。虽然近年来软体手爪发展迅速，但其在抓取力控制、包络范围等方面有一定的限制。因此，迫切需要一种损伤率低、执行效率高、机构简单的新型末端执行器。新型的末端执行器能够利用定间距的平台以及旋转运动导致的被动运动实现手爪的收放，可应用于果蔬采摘和手指关节康复训练领域。

欠驱动机械结构作为一种非线性典型机构，其机构的独立控制变量个数小于系统自由度个数。由于欠驱动机构在节约能量、降低成本、灵活轻量等方面更具优势，因此对它的研究具有重要的理论意义和实用价值。欠驱动机构也应用于航空航天、深海探测等领域。但目前欠驱动机械结构手爪包络范围较小，驱动结构复杂，不够灵活，效率不高，限制了欠驱动机械的应用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种包络式欠驱动机器人手爪，具备包络范围大、驱动源少、结构精简的特点，功能要求体现在能够以一个驱动源实现夹爪的张开和闭合，手爪抓放方式为自折叠六面体包络抓取，抓取进度可以随时调整，抓取基平台要求与驱动电机装配并固定，以上功能保证了低成本、节能、灵活轻量的优势。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

本发明的包络式欠驱动机器人手爪，包括两级机构，即由驱动电机、驱动垫片、驱动座构成的一级固定机构，由活动基座和四个爪板构成的二级活动机构；两级机构之间通过四条连杆运动链连接，连杆运动链能够随着活动基座的旋转被动控制活动机构上四个爪板的中心包络或者外部张开；二级活动机构与电机驱动轴之间用连接键连接，从而实现活动基座的正反旋转。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种包络式欠驱动机器人手爪，它包括一个驱动电机、一个驱动座、四个手指单元组成的包络式机器人手爪结构、活动基座、一个驱动垫片和连接键；其中第一手指单元包括第一驱动座连杆、第一承接连杆、第一夹爪连杆、第一爪板；第二手指单元包括第二驱动座连杆、第二承接连杆、第二夹爪连杆、第二爪板；第三手指单元包括第三驱动座连杆、第三承接连杆、第三夹爪连杆、第三爪板；第四手指单元包括第四驱动座连杆、第四承接连杆、第四夹爪连杆、第四爪板；驱动电机为动力源，能够提供一个转矩从而驱动活动基座进行转动；各手指单元的驱动座连杆、承接连杆和夹爪连杆依次获得连接并相互配合，形成四条中心对称连杆运动链，将第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板和驱动座连接在一起；驱动电机传递动力到活动基座，活动基座转动带动第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板周向转动，各手指单元的连杆运动链随之转动，连杆运动链的连杆通过相互转动调节角度，使各爪板闭合或者张开从而实现抓取和松放动作。本发明包络式欠驱动机器人手爪，它包括一个驱动电机，一个驱动座、四个驱动座连杆连接关节、四个承接连杆、四个夹爪连杆、一个活动基座、一个驱动垫片和四个爪板，驱动电机为一单一动力源，能够提供一个转矩从而驱动活动基座转动；三类关节相互配合形成连杆运动链将爪板和驱动座连接在一起，连杆运动链能够通过转动轴线的方向变换保证两平台的间距固定；驱动电机传递扭矩到活动基座，活动基座转动带动各个爪板和关节转动，关节通过相互转动调节角度使爪板闭合或者张开从而实现抓取和松放动作。

作为本发明优选的技术方案，第一驱动座连杆、第一承接连杆、第一夹爪连杆构成第一连杆运动链；第二驱动座连杆、第二承接连杆、第二夹爪连杆构成第二连杆运动链；第三驱动座连杆、第三承接连杆、第三夹爪连杆构成第三连杆运动链；第四驱动座连杆、第四承接连杆、第四夹爪连杆构成第四连杆运动链；各连杆运动链的三类连杆能够实现转动轴线的方向变换，以保持各转动轴线的非平行关系，从而使第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板进行轴向被动运动，同时避免驱动座和活动基座之间距离的改变。

作为本发明优选的技术方案，第一夹爪连杆、第二夹爪连杆、第三夹爪连杆、第四夹爪连杆前端带有圆柱体，分别与第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板上的套筒相连接；第一夹爪连杆、第二夹爪连杆、第三夹爪连杆、第四夹爪连杆后端转动副孔分别与第一承接连杆、第二承接连杆、第三承接连杆、第四承接连杆通过螺栓连接并且保证转动自由度；其中前端圆柱体转动轴线和后端转动副孔轴线是垂直关系；当第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板的套筒带动第一夹爪连杆、第二夹爪连杆、第三夹爪连杆、第四夹爪连杆转动时，其后端转动副的转动能控制第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板的轴向运动，从而能够实现向内闭合或者向外张开运动。

作为本发明优选的技术方案，第一承接连杆、第二承接连杆、第三承接连杆、第四承接连杆的前后端具有转动轴线垂直的转动耳板，用于活动连接其它两类连杆。

作为本发明优选的技术方案，第一驱动座连杆、第二驱动座连杆、第三驱动座连杆、第四驱动座连杆前端分别与第一承接连杆、第二承接连杆、第三承接连杆、第四承接连杆通过螺栓连接并且保证能够相互转动；第一驱动座连杆、第二驱动座连杆、第三驱动座连杆、第四驱动座连杆后端与驱动座连接并且保证能够相互转动；其前后端转动轴线相互垂直，后端转动轴线与驱动座平面平行。

作为本发明优选的技术方案，第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板前端具有和活动基座连接的转动耳板，末端是带有楔形刀片的三角板，第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板闭合时形成完全包络的六面体包络空间，同时也实现对抓取物体的切割功能；在三角板尖端朝向的反面具有套筒。

作为本发明优选的技术方案，活动基座不是固定不动的，活动基座与驱动电机通过连接键连接，活动基座的四周具有伸出的转动凸台，第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板和活动基座在四个转动凸台处通过螺栓相连接；当驱动电机输入转矩时，活动基座带动四周的第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板周向转动，同时由三类关节构成的第一连杆运动链、第二连杆运动链、第三连杆运动链、第四连杆运动链的各个连杆也发生相互转动，使得第一爪板、第二爪板、第三爪板、第四爪板也绕着转动凸台的轴线转动，最终实现机器人手爪的闭合和张开。

作为本发明优选的技术方案，驱动垫片与驱动座贴合，为活动基座提供支撑和键槽装配位置，保证驱动运动的稳定性。

优选上述活动基座结构是：活动基座为带键槽套筒的方形块，方形块边缘开有倒角，在方形块的各边中心带有与爪板连接用的伸出型转动凸台，活动基座和驱动电机驱动轴通过连接键连接。

优选上述爪板结构是：末端带有三角板，三角板带有楔形刀片，四个爪板闭合时形成完全包络的六面体包络空间，从而实现抓取物体和切断的功能；在三角板尖端朝向的反面有能和连杆运动链的腕关节相连接的套筒，爪板前端带有和活动基座转动连接的耳板。

优选上述驱动座的结构是：形状为方形块，其中中间带有圆孔，便于和驱动垫片配合固定；四周带有螺纹孔，用于和搭载的载体平台或者驱动电机固定；四边带有转动耳板，用于和爪板连接转动。

优选上述驱动垫片的结构是：形状为与驱动座圆孔契合的圆片，用于提供连接键的支撑。

优选上述连杆运动链的结构是：由驱动座连杆、承接连杆、夹爪连杆构成，用于连接爪板和驱动座；连杆运动链关节活动形成的被动约束，用来实现爪板的张开和闭合；其中，夹爪连杆前端带有与爪板套筒连接的柱面，后端带有与承接连杆活动连接的圆柱孔；承接连杆前后端各有一个转动耳板结构，前后端耳板孔的轴线相互垂直，用于连接夹爪连杆和驱动座连杆；驱动座连杆前后端带有轴线相互垂直的转动副孔，用于连接承接连杆和驱动座。

优选上述一个驱动动力源为一个伺服电机，称为调节电机，选用高精度伺服驱动电机，能够实现转速的精准控制，以达到精确的闭合或者张开位置。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明采用单个动力源驱动的多自由度连杆运动链被动约束，能将将N个自由度转化为1个自由度，驱动数少，轻量灵活，工作可靠；

2.本发明连杆运动链各关节轴线并不是平行关系，能够在保证驱动座和活动基座间距不变的情况下巧妙地实现爪板的张合运动，减小驱动行程，精简手爪结构；

3.本发明四个爪板闭合能够形成六面体包络空间，抓取物体安全性高、抓取范围大，闭合切断效率高，可以应对各种不同的加工和使用需求，降低成本，适合推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例一包络式欠驱动机器人手爪实施例的轴侧图。

图2是本发明实施例一包络式欠驱动机器人手爪实施例的主视图。

图3是本发明实施例一包络式欠驱动机器人手爪实施例的右视图。

图4是本发明实施例一包络式欠驱动机器人手爪实施例的左视图。

图5是本本发明实施例一包络式欠驱动机器人手爪实施例的抓取过程演示状态图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1-图5，一种包络式欠驱动机器人手爪，它包括一个驱动电机1、一个驱动座2，还包括四个手指单元组成的包络式机器人手爪结构、活动基座11、一个驱动垫片20和连接键21；其中第一手指单元包括第一驱动座连杆3、第一承接连杆5、第一夹爪连杆4、第一爪板6；第二手指单元包括第二驱动座连杆7、第二承接连杆8、第二夹爪连杆9、第二爪板10；第三手指单元包括第三驱动座连杆12、第三承接连杆14、第三夹爪连杆13、第三爪板15；第四手指单元包括第四驱动座连杆19、第四承接连杆18、第四夹爪连杆17、第四爪板16；驱动电机1为动力源，能够提供一个转矩从而驱动活动基座11进行转动；各手指单元的驱动座连杆、承接连杆和夹爪连杆依次获得连接并相互配合，形成四条中心对称连杆运动链，将第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16和驱动座2连接在一起；驱动电机1传递动力到活动基座11，活动基座11转动带动第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16周向转动，各手指单元的连杆运动链随之转动，连杆运动链的连杆通过相互转动调节角度，使各爪板闭合或者张开从而实现抓取和松放动作。

在本实施例中，参见图1-图5，由各手指单元形成连杆运动链结构；其中，第一驱动座连杆3、第一承接连杆5、第一夹爪连杆4构成第一连杆运动链；第二驱动座连杆7、第二承接连杆8、第二夹爪连杆9构成第二连杆运动链；第三驱动座连杆12、第三承接连杆14、第三夹爪连杆13构成第三连杆运动链；第四驱动座连杆19、第四承接连杆18、第四夹爪连杆17构成第四连杆运动链；各连杆运动链的三类连杆能够实现转动轴线的方向变换，以保持各转动轴线的非平行关系，从而使第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16进行轴向被动运动，同时避免驱动座2和活动基座11之间距离的改变。

在本实施例中，参见图1-图5，第一夹爪连杆4、第二夹爪连杆9、第三夹爪连杆13、第四夹爪连杆17前端带有圆柱体，分别与第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16上的套筒相连接；第一夹爪连杆4、第二夹爪连杆9、第三夹爪连杆13、第四夹爪连杆17后端转动副孔分别与第一承接连杆5、第二承接连杆8、第三承接连杆14、第四承接连杆18通过螺栓连接并且保证转动自由度；其中前端圆柱体转动轴线和后端转动副孔轴线是垂直关系；当第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16的套筒带动第一夹爪连杆4、第二夹爪连杆9、第三夹爪连杆13、第四夹爪连杆17转动时，其后端转动副的转动能控制第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16的轴向运动，从而能够实现向内闭合或者向外张开运动。

在本实施例中，参见图1-图5，第一承接连杆5、第二承接连杆8、第三承接连杆14、第四承接连杆18的前后端具有转动轴线垂直的转动耳板，用于活动连接其它两类连杆。

在本实施例中，参见图1-图5，第一驱动座连杆3、第二驱动座连杆7、第三驱动座连杆12、第四驱动座连杆19前端分别与第一承接连杆5、第二承接连杆8、第三承接连杆14、第四承接连杆18通过螺栓连接并且保证能够相互转动；第一驱动座连杆3、第二驱动座连杆7、第三驱动座连杆12、第四驱动座连杆19后端与驱动座2连接并且保证能够相互转动；其前后端转动轴线相互垂直，后端转动轴线与驱动座2平面平行。

在本实施例中，参见图1-图5，第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16前端具有和活动基座11连接的转动耳板，末端是带有楔形刀片的三角板，第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16闭合时形成完全包络的六面体包络空间，同时也实现对抓取物体的切割功能；在三角板尖端朝向的反面具有套筒。

在本实施例中，参见图1-图5，活动基座11不是固定不动的，活动基座11与驱动电机1通过连接键21连接，活动基座11的四周具有伸出的转动凸台，第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16和活动基座11在四个转动凸台处通过螺栓相连接；当驱动电机1输入转矩时，活动基座11带动四周的第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16周向转动，同时由三类关节构成的第一连杆运动链、第二连杆运动链、第三连杆运动链、第四连杆运动链的各个连杆也发生相互转动，使得第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16也绕着转动凸台的轴线转动，最终实现机器人手爪的闭合和张开。

在本实施例中，参见图1-图5，的驱动垫片20与驱动座2贴合，为活动基座11提供支撑和键槽装配位置，保证驱动运动的稳定性。

在本实施例中，参见图1-图5，四条连杆运动链用于连接第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16和驱动座2；连杆运动链关节活动形成的被动约束，用来实现爪板的张开和闭合；其中，第一夹爪连杆4、第二夹爪连杆9、第三夹爪连杆13、第四夹爪连杆17前端带有与爪板套筒连接的柱面，末端带有分别与第一承接连杆5、第二承接连杆8、第三承接连杆14、第四承接连杆18活动连接的圆柱孔；第一承接连杆5、第二承接连杆8、第三承接连杆14、第四承接连杆18前后端各有一个转动耳板结构，前后端耳板孔的轴线相互垂直，用于连接各自运动链的夹爪连杆和驱动座连杆；第一驱动座连杆3、第二驱动座连杆7、第三驱动座连杆12、第四驱动座连杆19前后端带有轴线相互垂直的转动副孔，用于连接各自运动链的承接连杆和驱动座2。以上各连杆之间通过活动连接螺栓连接。

本实施例装置进行爪板包络的运动原理：

第一爪板6、第二爪板10、第三爪板15、第四爪板16末端带有三角板，四个爪板在四面对称分布，爪板闭合时形成完全包络的六面体包络空间，在三角板尖端朝向的反面有能和连杆运动链的第一夹爪连杆4、第二夹爪连杆9、第三夹爪连杆13、第四夹爪连杆17相连接的套筒，爪板前端带有和活动基座转动连接的耳板。活动基座11随驱动电机1的旋转运动是主动运动，能够实现爪板功能运动的是连杆运动链的被动运动。

欠驱动运动原理体现在：本实施例包络式欠驱动机器人手爪，抓取物体灵活性较大，即需要满足的自由度有4个，但是所提出的手爪驱动源只有一个驱动电机1，机构的独立控制变量个数小于系统自由度个数；本实施例通过机械控制的方式来被动地控制折叠角度，将单一连杆运动链、驱动座、活动基座组成的闭环运动链的6个自由度转化为1个自由度，即爪板的转动自由度，不需要给每一组连杆设置驱动装置，适用于果蔬的抓取和采摘场景，能够精确地实现有效作业。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，本实施例包络式欠驱动机器人手爪用于和搭载的载体平台，特别是搭载于机械臂上进行固定。本实施例包络式欠驱动机器人手爪用途广泛，能够以一个驱动源实现夹爪的张开和闭合，手爪抓放方式为自折叠六面体包络抓取，抓取进度可以随时调整，抓取基平台要求与驱动电机装配并固定，以上功能保证了低成本、节能、灵活轻量的优势。

综合上述实施例可知，包络式欠驱动机器人手爪能够解决现有的机械式机器人手爪运动行程大、机构复杂、零部件数量多等问题。其包括一个驱动电机、一个基座、一个驱动座、一个驱动垫片、电机与活动基座连接键、四个爪板以及用于连接爪板和驱动座的四条连杆运动链，包括驱动座连杆、承接连杆、夹爪连杆，驱动座和驱动垫片固连在驱动电机上构成一级固定机构，活动基座和四个爪板连接构成二级活动机构，手爪工作时驱动电机的旋转运动通过连接键传递到二级活动机构实现运动手爪的包络和展开。所述的连杆运动链利用转动轴线的方向变换保证两级平台间距不变，能将6个自由度转化为1个自由度。该装置结构简单可靠、构型巧妙、驱动源少，适用于果蔬抓取和采摘等应用场景。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明包络式欠驱动机器人手爪的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种包络式欠驱动机器人手爪，它包括一个驱动电机（1）、一个驱动座（2），其特征在于：还包括四个手指单元组成的包络式机器人手爪结构、活动基座（11）、一个驱动垫片（20）和连接键（21）；

其中第一手指单元包括第一驱动座连杆（3）、第一承接连杆（5）、第一夹爪连杆（4）、第一爪板（6）；第二手指单元包括第二驱动座连杆（7）、第二承接连杆（8）、第二夹爪连杆（9）、第二爪板（10）；第三手指单元包括第三驱动座连杆（12）、第三承接连杆（14）、第三夹爪连杆（13）、第三爪板（15）；第四手指单元包括第四驱动座连杆（19）、第四承接连杆（18）、第四夹爪连杆（17）、第四爪板（16）；

所述驱动电机（1）为动力源，能够提供一个转矩从而驱动活动基座（11）进行转动；各所述手指单元的驱动座连杆、承接连杆和夹爪连杆依次获得连接并相互配合，形成四条中心对称连杆运动链，将第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）分别和驱动座（2）连接在一起；驱动电机（1）传递动力到活动基座（11），活动基座（11）转动带动第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）周向转动，各所述手指单元的连杆运动链随之转动，连杆运动链的连杆通过相互转动调节角度，使各爪板闭合或者张开从而实现抓取和松放动作；

所述第一驱动座连杆（3）、第一承接连杆（5）、第一夹爪连杆（4）构成第一连杆运动链；第二驱动座连杆（7）、第二承接连杆（8）、第二夹爪连杆（9）构成第二连杆运动链；第三驱动座连杆（12）、第三承接连杆（14）、第三夹爪连杆（13）构成第三连杆运动链；第四驱动座连杆（19）、第四承接连杆（18）、第四夹爪连杆（17）构成第四连杆运动链；各连杆运动链的三类连杆能够实现转动轴线的方向变换，以保持各转动轴线的非平行关系，从而使第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）进行轴向被动运动，同时避免驱动座（2）和活动基座（11）之间距离的改变；

所述第一夹爪连杆（4）、第二夹爪连杆（9）、第三夹爪连杆（13）、第四夹爪连杆（17）前端带有圆柱体，分别与第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）上的套筒相连接；第一夹爪连杆（4）、第二夹爪连杆（9）、第三夹爪连杆（13）、第四夹爪连杆（17）后端转动副孔分别与第一承接连杆（5）、第二承接连杆（8）、第三承接连杆（14）、第四承接连杆（18）通过螺栓连接并且保证转动自由度；其中前端圆柱体转动轴线和后端转动副孔轴线是垂直关系；当第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）的套筒带动第一夹爪连杆（4）、第二夹爪连杆（9）、第三夹爪连杆（13）、第四夹爪连杆（17）转动时，其后端转动副的转动能控制第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）的轴向运动，从而能够实现向内闭合或者向外张开运动。

2.根据权利要求1所述包络式欠驱动机器人手爪，其特征在于：所述第一承接连杆（5）、第二承接连杆（8）、第三承接连杆（14）、第四承接连杆（18）的前后端具有转动轴线垂直的转动耳板，用于活动连接其它两类连杆。

3.根据权利要求1所述包络式欠驱动机器人手爪，其特征在于：所述第一驱动座连杆（3）、第二驱动座连杆（7）、第三驱动座连杆（12）、第四驱动座连杆（19）前端分别与第一承接连杆（5）、第二承接连杆（8）、第三承接连杆（14）、第四承接连杆（18）通过螺栓连接并且保证能够相互转动；第一驱动座连杆（3）、第二驱动座连杆（7）、第三驱动座连杆（12）、第四驱动座连杆（19）后端与驱动座（2）连接并且保证能够相互转动；其前后端转动轴线相互垂直，后端转动轴线与驱动座（2）平面平行。

4.根据权利要求1所述包络式欠驱动机器人手爪，其特征在于：所述第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）前端具有和活动基座（11）连接的转动耳板，末端是带有楔形刀片的三角板，第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）闭合时形成完全包络的六面体包络空间，同时也实现对抓取物体的切割功能；在三角板尖端朝向的反面具有套筒。

5.根据权利要求1所述包络式欠驱动机器人手爪，其特征在于：所述活动基座（11）不是固定不动的，活动基座（11）与驱动电机（1）通过连接键（21）连接，活动基座（11）的四周具有伸出的转动凸台，第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）和活动基座（11）在四个转动凸台处通过螺栓相连接；当驱动电机（1）输入转矩时，活动基座（11）带动四周的第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）周向转动，同时由三类关节构成的第一连杆运动链、第二连杆运动链、第三连杆运动链、第四连杆运动链的各个连杆也发生相互转动，使得第一爪板（6）、第二爪板（10）、第三爪板（15）、第四爪板（16）也绕着转动凸台的轴线转动，最终实现机器人手爪的闭合和张开。

6.根据权利要求1所述包络式欠驱动机器人手爪，其特征在于：所述的驱动垫片（20）与驱动座（2）贴合，为活动基座（11）提供支撑和键槽装配位置，保证驱动运动的稳定性。

Images