[發明專利]一體式流體傳動平夾間接自適應機器人手指裝置

有效

• 申請號: 201611131028.4
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106799743B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 呂虹曄;張文增
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J15/12;B25J9/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

一體式流體傳動平夾間接自適應機器人手指裝置，屬于機器人手技術領域，包括基座、兩個指段、兩個關節軸、電機、流體、四個柔性件、軟管、三個通孔、兩個滑塊和簧件等。該裝置實現了雙關節機器人手指平行夾持及間接自適應抓取的功能，根據目標物體形狀和位置的不同，既能平動第二指段捏持物體，實現了平夾抓取功能；也能依次轉動第一指段和第二指段包絡不同形狀、大小的物體，具有自適應抓取特性；該裝置抓取穩定、抓取范圍大；采用欠驅動的方式，利用一個電機驅動兩個關節，無需復雜的傳感和控制系統；結構緊湊、體積小，制造和維護成本低，適用于機器人手。

技術領域

本發明屬于機器人手技術領域，特別涉及一種一體式流體傳動平夾間接自適應機器人手指裝置。

背景技術

自適應欠驅動機器人手采用少量電機驅動多個自由度關節，由于電機數量少，藏入手掌的電機可以選擇更大的功率和體積，出力大，同時純機械式的反饋系統無需對環境敏感也可以實現穩定抓取，自動適應不同形狀尺寸的物體，沒有實時電子傳感和閉環反饋控制的需求，控制簡單方便，降低了制造成本。

在抓取物體時主要有兩種抓取方法，一種是捏持，一種是握持。

捏持是用末端手指的指尖部分去夾取物體，采用兩個點或兩個軟指面去接觸物體，主要針對小尺寸物體或具有對立面的較大物體；握持是用手指的多個指段包絡環繞物體來實現多個點的接觸，達到更穩定的形狀包絡抓取。工業夾持器一般采用末端平行的夾持方式，難以具有包絡握持功能，不能適應多種形狀物體的穩定包絡抓取；自適應欠驅動手指可以采用自適應包絡物體的方式握持，但是無法實施末端平行夾持抓取，例如，已有的一種欠驅動兩關節機器人手指裝置(中國發明專利CN101234489A)，包括基座、電機、中部指段、末端指段和平帶輪式傳動機構等。該裝置實現了雙關節欠驅動手指彎曲抓取物體的特殊效果，具有自適應性。該欠驅動機械手指裝置的不足之處為：手指在未碰觸物體前始終呈現伸直狀態，抓取方式主要為握持方式，難實現較好的末端平行夾持抓取效果。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術的不足之處，提供一種一體式流體傳動平夾間接自適應機器人手指裝置。該裝置具有多種抓取模式，既能平動第二指段夾持物體，也能先后轉動第一指段和第二指段自適應包絡不同形狀、大小的物體；抓取范圍大；無需復雜的傳感和控制系統。

本發明的技術方案如下：