CN215281967U - 一种推杆式欠驱动三指手爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种推杆式欠驱动三指手爪，第一平台上设有第一手指、第二手指以及第三手指，第一平台上设有控制第一手指和第二手指相向或相背转动的第一驱动组件，第一驱动组件包括旋转底座、导轨和滑块，第一手指和第二手指下端均设有一旋转底座，旋转底座设于第一平台上与第一平台转动连接，滑块两侧对称设有第一连杆和第二连杆，第一连杆一端与滑块铰接，另一端与第一手指下方的旋转底座铰接，第二连杆一端与所述滑块铰接，另一端与第二手指下方的旋转底座铰接。本实用新型采用第一驱动组件实现第一手指和第二手指的转向，转向后的第一手指、第二手指和第三手指相互配合，在第二驱动组件的驱动下可以抓取更多的不规则目标物，灵活性大大提高。

Description

一种推杆式欠驱动三指手爪

技术领域

本实用新型涉及欠驱动手爪技术领域，特别是涉及一种推杆式欠驱动三指手爪。

背景技术

机械手作为机器人与周围环境交互的一个重要接口，灵活的机械手是机器人的重要组成部分，其重要性不言而喻；在移动机器人中，特别是采用电源提供能量的移动机器人，减少能源消耗是一个要特别考虑的指标。因此，驱动单元少、能量消耗少的欠驱动机械手就成为移动机器人的首选。但与全驱动机械手各关节运动和抓取力完全由驱动单元决定不同，欠驱动机械手各关节的运动还受到机械结构和外界接触的影响，导致其指尖轨迹具有不确定性，相比全驱动机械手丧失了抓取的灵活性，这对欠驱动机械手精确抓取物体提出了严峻的考验。

故如何在保持欠驱动手本身优势的前提下，还能提高其抓取的灵活性，适应更多的不规则目标物，就成为了一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中欠驱动手缺乏灵活性的不足，本实用新型提供一种推杆式欠驱动三指手爪。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种推杆式欠驱动三指手爪，包括第一平台，所述第一平台上设有第一手指、第二手指以及与第一手指第二手指相对设置的第三手指，所述第一手指下端与第一平台铰接，所述第一平台上设有用于控制第一手指和第二手指相向或相背转动的第一驱动组件，所述第一驱动组件包括旋转底座、导轨和滑块，所述第一手指和第二手指下端均设有一所述旋转底座，所述第一手指和第二手指下端均与所述旋转底座上端铰接，所述旋转底座设于所述第一平台上与所述第一平台转动连接，所述导轨沿第一手指和第二手指的对称中心线方向设置，所述滑块与所述导轨滑动连接，所述滑块两侧对称设有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与所述滑块铰接，另一端与第一手指下方的旋转底座铰接，所述第二连杆一端与所述滑块铰接，另一端与第二手指下方的旋转底座铰接，所述滑块上设有用于驱动所述滑块沿导轨来回移动的第一驱动装置，所述第一手指、第二手指和第三手指上还设有用于驱动第一手指、第二手指和第三手指沿铰接点夹紧或张开的第二驱动组件。

第一驱动组件用于控制第一手指和第二手指相向或相背转动，从而控制第一手指和第二手指的转向，转向后的第一手指、第二手指和第三手指相互配合可以适应抓取更多的不规则目标物；第一驱动组件通过第一驱动装置带动滑块在导轨上滑动，滑块滑动时推拉第一连杆和第二连杆，从而带动第一手指和第二手指下端的旋转底座转动，从而实现第一手指和第二手指的转向；第二驱动组件用于驱动第一手指、第二手指和第三手指沿铰接点夹紧或张开；第一驱动组件和第二驱动组件相互配合可以抓取更多的不规则目标物。

进一步，为了带动第一手指和第二手指转向，所述第一驱动装置包括第一微型直线伺服驱动器，所述第一微型直线伺服驱动器设于第一平台下端面，所述第一微型直线伺服驱动器输出端设有L形连接块，所述L形连接块另一端与所述滑块固定连接。

为了减小手爪的体积，将第一微型直线伺服驱动器设于第一平台下端面，节约空间，通过L形连接块将第一微型直线伺服驱动器输出端与设于第一平台上端面上的滑块连接，通过第一微型直线伺服驱动器输出端伸出或收缩，带动第一手指和第二手指转向。

进一步，为了带动第一手指、第二手指和第三手指沿铰接点夹紧或张开，所述第二驱动组件包括设于第二平台上的三组电动推杆，每组电动推杆对应设置在一个手指下方，所述电动推杆包括推杆、轴套和第二微型直线伺服驱动器，所述轴套套设于所述推杆上，所述第二微型直线伺服驱动器驱动轴套沿推杆滑动，所述轴套上设有手指推动杆，所述手指推动杆一端与所述轴套铰接，另一端与相应手指下端铰接。

第二微型直线伺服驱动器用于驱动轴套沿推杆上下滑动，轴套与推杆的配合用于保证直线运动，可以防止第二微型直线伺服驱动器弯曲变形，延长使用寿命；轴套沿推杆滑动时，带动手指推动杆动作，从而带动相应手指沿铰接点转动，实现手爪的夹紧或张开。

进一步，为了保证第一手指和第二手指转向功能以及夹紧功能相互之间互不干涉，所述第一手指和第二手指下方的推杆与跟第一手指第二手指连接的旋转底座同轴设置，所述第二微型直线伺服驱动器主体设于固定板上，所述固定板与相应推杆通过轴承转动连接。

第一微型直线伺服驱动器带动第一手指和第二手指沿旋转底座转动时，第一手指和第二手指转向，第一手指和第二手指转向过程中，带动手指推动杆绕着旋转底座旋转，手指推动杆带动轴套在推杆上转动，轴套与第二微型直线伺服驱动器输出端连接，且第二微型直线伺服驱动器主体设于固定板上，所以轴套可以带动第二微型直线伺服驱动器绕着推杆旋转，与此同时，第二微型直线伺服驱动器还可以驱动轴套沿着推杆滑动。

进一步，为了控制第一微型直线伺服驱动器和第二微型直线伺服驱动器，所述第二平台下端面上设有电路板，所述第一微型直线伺服驱动器和第二微型直线伺服驱动器均与所述电路板线路连接。

第一微型直线伺服驱动器和第二微型直线伺服驱动器结构相同，它是一种微小型一体化直线伺服系统，内部集成了空心杯电机、行星减速器、丝杆机构、传感器以及驱动控制器，具有前馈补偿的位置闭环控制功能，通过电路板控制第一微型直线伺服驱动器伸出距离，实现第一手指和第二手指的转向，转向后的第一手指、第二手指和第三手指相互配合可以适应更多的不规则目标物，通过电路板控制各个第二微型直线伺服驱动器输出端的伸出距离，控制三个手指夹紧或放开目标物。

进一步，所述第一驱动组件和第二驱动组件均设于壳体内，所述第一手指、第二手指和第三手指设于壳体外侧，所述壳体上端面设有与旋转底座配合的弧形避让槽。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种推杆式欠驱动三指手爪，采用第一驱动组件实现第一手指和第二手指的转向，转向后的第一手指、第二手指和第三手指相互配合，在第二驱动组件的驱动下可以抓取更多的不规则目标物，灵活性大大提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型最佳实施例的内部结构示意图；

图3是图2中A的放大示意图；

图4是图2的俯视图。

图中：1、第一手指，2、第二手指，3、第三手指，4、壳体，4-1、弧形避让槽，5、第一平台，6、旋转底座，7、导轨，8、滑块，9、第一连杆，10、第二连杆，11、第一微型直线伺服驱动器，12、L形连接块，13、第二平台，14、推杆，15、轴套，16、第二微型直线伺服驱动器，17、手指推动杆，18、固定板，19、电路板。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-4所示，本实用新型的一种推杆式欠驱动三指手爪，包括第一平台5，所述第一平台5上设有第一手指1、第二手指2以及与第一手指1第二手指2相对设置的第三手指3，所述第一手指1下端与第一平台5铰接，所述第一平台5上设有用于控制第一手指1和第二手指2相向或相背转动的第一驱动组件，所述第一驱动组件包括旋转底座6、导轨7和滑块8，所述第一手指1和第二手指2下端均设有一所述旋转底座6，所述第一手指1和第二手指2下端均与所述旋转底座6上端铰接，所述旋转底座6设于所述第一平台5上与所述第一平台5转动连接，所述导轨7沿第一手指1和第二手指2的对称中心线方向设置，所述滑块8与所述导轨7滑动连接，所述滑块8两侧对称设有第一连杆9和第二连杆10，所述第一连杆9一端与所述滑块8铰接，另一端与第一手指1下方的旋转底座6铰接，所述第二连杆10一端与所述滑块8铰接，另一端与第二手指2下方的旋转底座6铰接，所述滑块8上设有用于驱动所述滑块8沿导轨7来回移动的第一驱动装置，所述第一手指1、第二手指2和第三手指3上还设有用于驱动第一手指1、第二手指2和第三手指3沿铰接点夹紧或张开的第二驱动组件。

所述第一驱动装置包括第一微型直线伺服驱动器11，所述第一微型直线伺服驱动器11设于第一平台5下端面，所述第一微型直线伺服驱动器11输出端设有L形连接块12，所述L形连接块12另一端与所述滑块8固定连接。

所述第二驱动组件包括设于第二平台13上的三组电动推杆，每组电动推杆对应设置在一个手指下方，所述电动推杆包括推杆14、轴套15和第二微型直线伺服驱动器16，所述轴套15套设于所述推杆14上，所述第二微型直线伺服驱动器16驱动轴套15沿推杆14滑动，所述轴套15上设有手指推动杆17，所述手指推动杆17一端与所述轴套15铰接，另一端与相应手指下端铰接。

所述第一手指1和第二手指2下方的推杆14与跟第一手指1第二手指2连接的旋转底座6同轴设置，所述第二微型直线伺服驱动器16主体设于固定板18上，所述固定板18与相应推杆14通过轴承转动连接。

所述第二平台13下端面上设有电路板19，所述第一微型直线伺服驱动器11和第二微型直线伺服驱动器16均与所述电路板19线路连接。

所述第一驱动组件和第二驱动组件均设于壳体4内，所述第一手指1、第二手指2和第三手指3设于壳体4外侧，所述壳体4上端面设有与旋转底座6配合的弧形避让槽4-1。

工作过程：

工作时，电路板19控制第一微型直线伺服驱动器11和第二微型直线伺服驱动器16，第一微型直线伺服驱动器11带动第一手指1和第二手指2沿旋转底座6转动时，第一手指1和第二手指2转向，第一手指1和第二手指2转向过程中，带动手指推动杆17绕着旋转底座6旋转，手指推动杆17带动轴套15在推杆14上转动，轴套15与第二微型直线伺服驱动器16输出端连接，且第二微型直线伺服驱动器16主体设于固定板18上，所以轴套15可以带动第二微型直线伺服驱动器16绕着推杆14旋转，与此同时，第二微型直线伺服驱动器16还可以驱动轴套15沿着推杆14滑动，带动第一手指1、第二手指2和第三手指3相互配合夹紧目标物。

本实用新型中方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：包括第一平台(5)，所述第一平台(5)上设有第一手指(1)、第二手指(2)以及与第一手指(1)第二手指(2)相对设置的第三手指(3)，所述第一手指(1)下端与第一平台(5)铰接，所述第一平台(5)上设有用于控制第一手指(1)和第二手指(2)相向或相背转动的第一驱动组件，所述第一驱动组件包括旋转底座(6)、导轨(7)和滑块(8)，所述第一手指(1)和第二手指(2)下端均设有一所述旋转底座(6)，所述第一手指(1)和第二手指(2)下端均与所述旋转底座(6)上端铰接，所述旋转底座(6)设于所述第一平台(5)上与所述第一平台(5)转动连接，所述导轨(7)沿第一手指(1)和第二手指(2)的对称中心线方向设置，所述滑块(8)与所述导轨(7)滑动连接，所述滑块(8)两侧对称设有第一连杆(9)和第二连杆(10)，所述第一连杆(9)一端与所述滑块(8)铰接，另一端与第一手指(1)下方的旋转底座(6)铰接，所述第二连杆(10)一端与所述滑块(8)铰接，另一端与第二手指(2)下方的旋转底座(6)铰接，所述滑块(8)上设有用于驱动所述滑块(8)沿导轨(7)来回移动的第一驱动装置，所述第一手指(1)、第二手指(2)和第三手指(3)上还设有用于驱动第一手指(1)、第二手指(2)和第三手指(3)沿铰接点夹紧或张开的第二驱动组件。

2.如权利要求1所述的一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：所述第一驱动装置包括第一微型直线伺服驱动器(11)，所述第一微型直线伺服驱动器(11)设于第一平台(5)下端面，所述第一微型直线伺服驱动器(11)输出端设有L形连接块(12)，所述L形连接块(12)另一端与所述滑块(8)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：所述第二驱动组件包括设于第二平台(13)上的三组电动推杆，每组电动推杆对应设置在一个手指下方，所述电动推杆包括推杆(14)、轴套(15)和第二微型直线伺服驱动器(16)，所述轴套(15)套设于所述推杆(14)上，所述第二微型直线伺服驱动器(16)驱动轴套(15)沿推杆(14)滑动，所述轴套(15)上设有手指推动杆(17)，所述手指推动杆(17)一端与所述轴套(15)铰接，另一端与相应手指下端铰接。

4.如权利要求3所述的一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：所述第一手指(1)和第二手指(2)下方的推杆(14)与跟第一手指(1)第二手指(2)连接的旋转底座(6)同轴设置，所述第二微型直线伺服驱动器(16)主体设于固定板(18)上，所述固定板(18)与相应推杆(14)通过轴承转动连接。

5.如权利要求3所述的一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：所述第二平台(13)下端面上设有电路板(19)，所述第一微型直线伺服驱动器(11)和第二微型直线伺服驱动器(16)均与所述电路板(19)线路连接。

6.如权利要求1所述的一种推杆式欠驱动三指手爪，其特征在于：所述第一驱动组件和第二驱动组件均设于壳体(4)内，所述第一手指(1)、第二手指(2)和第三手指(3)设于壳体(4)外侧，所述壳体(4)上端面设有与旋转底座(6)配合的弧形避让槽(4-1)。

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