CN210850328U - 一种三指欠驱动灵巧手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三指欠驱动灵巧手，包括：基体手掌；一个方位固定三指节指爪；两个对称放置的可转动三指节指爪；控制可转动指爪的电机及传动机构。本实用新型的欠驱动灵巧手，可实现不同形状、尺寸物体的抓取需求，环境适应能力强。

Description

一种三指欠驱动灵巧手

技术领域

本实用新型涉及机器人末端夹具领域，特别涉及一种三指欠驱动灵巧手。

背景技术

随着现代工业技术的发展和生产自动化需求的增长，高适应性灵巧手成为一个主要发展方向，为了满足生产自动化行业中自动化抓取、搬运多种形状、尺寸零件的需求，近年来出现了一些灵巧手设计，例如CN201210084863.2公开的差动轮系耦合自适应欠驱动手指装置、CN201721371179.7公开的一种电机驱动用于欠驱动机械手的变掌机构等。但其体积较大，不利于较狭窄空间的抓取，且抓取不具有末端稳定的特性，不利于指尖抓取。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的不足，提供一种可抓取多尺寸物体的三指欠驱动灵巧手，其部件三指节指爪具有三个自由度，满足抓取不同尺寸物体的需求，从而提高自适应能力。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种三指欠驱动灵巧手，包括：

一基体手掌，所述基体手掌包括一掌面底盘；

一方位固定三指节指爪，两个对称放置的可转动三指节指爪；

所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪均中心对称安装于掌面底盘上；

控制可转动三指节指爪的电机及传动机构，安装在掌面底盘下方，与可转动三指节指爪连接。

进一步的，所述基体手掌还包括依次连接的连接结构架、连接法兰、三棱外壳，所述连接结构架与所述掌面底盘相连接。

进一步的，所述方位固定三指节指爪包括一限位法兰和三指节部件，所述限位法兰约束固定三指节指爪角度；所述可转动三指节指爪包括一齿轮和三指节部件，所述齿轮带动可转动三指节指爪转动。

进一步的，所述三指节部件包括圆柱型基座、驱动电机及丝杠、驱动连接杆、主驱动杆、次驱动杆、方向限制杆、第一指节指面、第一指节指背、第二指节指面、第二指节指背、第二指节驱动连杆、末端连接结、末端指节；

进一步的，所述电机及传动机构包括减速电机、主动齿轮、从动齿轮、从动齿轮轴、减速电机及从动齿轮轴固定架，主动齿轮和从动齿轮分别带动两个可转动三指节指爪的齿轮；

进一步的，所述连接法兰侧面为工字形结构，用于直接连接工业机器人末端。

进一步的，所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪均具有三个自由度，用于实现三指节依次回拢。

进一步的，所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪在指节回拢过程中末端指节保持与掌面底盘垂直。

进一步的，所述三指节部件的主驱动杆与次驱动杆在第一指节指面不受限制时主驱动杆与次驱动杆共线，共同被驱动连接杆驱动，在第一指节指面受到限制时，主驱动杆受限固定，次驱动杆单独被驱动连接杆驱动。

进一步的，所述末端指节与末端连接结呈铰链连接单面接触，用于实现单方向的被动转动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的三指欠驱动灵巧手，在面对不同环境、不同物体的抓取时，具有较高的适应性；具有多种抓取模式，可以实现在狭窄空间的物体抓取，尤其适合工业生产中多种类工具零件的抓取运输；

附图说明

图1为本实用新型三指欠驱动灵巧手的结构示意图一

图2为本实用新型三指欠驱动灵巧手的结构示意图二

图3为本实用新型三指欠驱动灵巧手姿态示意图一

图4为本实用新型三指欠驱动灵巧手姿态示意图二

图5为本实用新型三指欠驱动灵巧手姿态示意图三

图6为本实用新型三指欠驱动灵巧手姿态示意图四

图7为本实用新型三指欠驱动灵巧手姿态示意图五

图中标记：1—掌面底盘，2—连接结构架，3—连接法兰，4—驱动电机及丝杠，5—驱动连接杆，6—圆柱型基座，7—次驱动杆，8—第一指节指背，9—方向限制杆，10—主驱动杆，11—第一指节指面，12—第二指节约束连杆，13—第二指节指面，14—第二指节指背，15—末端连接结，16—末端指节，17—齿轮，18—减速电机及从动齿轮轴固定架，19—从动齿轮。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

本实用新型三指欠驱动灵巧手实施例，如图1、2所示，1为掌面底盘，确定了三个指爪的分布；2为连接结构架，为主体连接件，连接了掌面底盘、电机及连接法兰，圆周分布；3为连接法兰，符合工业机器人末端标准，适配多种工业机器人；4为驱动电机及丝杠，为三指节指爪提供直线驱动；5为驱动连接杆，连接丝杠与次驱动杆，将直线运动转化为主驱动杆、次驱动杆的摆动；6为圆柱型基座，是三指节指爪的基体，与齿轮固连，可被带动旋转；7为次驱动杆，与主驱动杆铰连并弹性约束，可实现在第一指节指面不受限制时主驱动杆与次驱动杆共线，共同被驱动连接杆驱动，在第一指节指面受到限制时，主驱动杆受限固定，次驱动杆单独被驱动连接杆驱动；8为第一指节指背，与次驱动杆铰连，主要起到带动第二指节的作用；9为方向限制杆，与第一指节指面同样铰连在圆柱型基座上，形成平行四边形，保证第二指节约束连杆方向始终不变；10为主驱动杆，驱动第一指节运动；11为第一指节指面；12为第二指节约束连杆，其方向始终不变；13为第二指节指面；14为第二指节指背，受第一指节指背驱动使第二指节运动；15为末端连接结，其与第二指节指面、第二指节指背、第二指节约束连杆形成平行四边形，即末端连接结方向始终不变；16为末端指节，与末端连接结铰连并单面接触，可实现绕末端连接结单方向转动；17为齿轮，两指节齿轮通过主动齿轮、从动齿轮耦合，实现反向同速转动；18为减速电机及从动齿轮轴固定架，固定了减速电机与从动齿轮轴；19为从动齿轮。

在抓取较小物体，且空间较小时，三指欠驱动灵巧手为图3所示姿态，即指尖抓取；当抓取板材时，三指欠驱动灵巧手为图4所示姿态，即平行抓取；当所需抓取物体变大，为图5-7所示姿态，即包络抓取。

Claims (10)

1.一种三指欠驱动灵巧手，其特征在于，包括：

一基体手掌，所述基体手掌包括一掌面底盘；

一方位固定三指节指爪，两个对称放置的可转动三指节指爪；

所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪均中心对称安装于掌面底盘上；

控制可转动三指节指爪的电机及传动机构，安装在掌面底盘下方，与可转动三指节指爪连接。

2.根据权利要求1所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述基体手掌还包括依次连接的连接结构架、连接法兰、三棱外壳，所述连接结构架与所述掌面底盘相连接。

3.根据权利要求1所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述方位固定三指节指爪包括一限位法兰和三指节部件，所述限位法兰约束固定三指节指爪角度；所述可转动三指节指爪包括一齿轮和三指节部件，所述齿轮带动可转动三指节指爪转动。

4.根据权利要求3所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述三指节部件包括圆柱型基座、驱动电机及丝杠、驱动连接杆、主驱动杆、次驱动杆、方向限制杆、第一指节指面、第一指节指背、第二指节指面、第二指节指背、第二指节驱动连杆、末端连接结、末端指节。

5.根据权利要求3所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述电机及传动机构包括减速电机、主动齿轮、从动齿轮、从动齿轮轴、减速电机及从动齿轮轴固定架，主动齿轮和从动齿轮分别带动两个可转动三指节指爪的齿轮。

6.根据权利要求2所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述连接法兰侧面为工字形结构，用于直接连接工业机器人末端。

7.根据权利要求1所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪均具有三个自由度，用于实现三指节依次回拢。

8.根据权利要求1所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述方位固定三指节指爪与可转动三指节指爪在指节回拢过程中末端指节保持与掌面底盘垂直。

9.根据权利要求4所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述三指节部件的主驱动杆与次驱动杆在第一指节指面不受限制时主驱动杆与次驱动杆共线，共同被驱动连接杆驱动，在第一指节指面受到限制时，主驱动杆受限固定，次驱动杆单独被驱动连接杆驱动。

10.根据权利要求4所述的三指欠驱动灵巧手，其特征在于，所述末端指节与末端连接结呈铰链连接单面接触，用于实现单方向的被动转动。

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