[實用新型]滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置

有效

• 申請號: 201721580011.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN207522617U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 王賀笛;蔡恒屹;張文增
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00
• 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

滑桿輔助末端直線平夾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、多個連桿、滑槽、滑塊、輔助桿和兩個簧件等。該裝置實現了機器人手指直線平夾和自適應抓取的功能；該裝置在平行夾持階段第二指段沿直線軌跡平動，適用于在工作臺上平夾捏持不同尺寸的薄板物體，而無需機械臂的協同配合去調整機器人手的位置，降低了控制難度。該裝置既能直線平動第二指段進行直線平夾，也能在第一指段抓取物體后自動包絡物體，達到自適應抓取不同大小、形狀物體的目的；利用單個電機驅動兩個關節，無需復雜的實時傳感與控制系統，成本低，適用于機器人手。

技術領域

本實用新型屬于機器人手技術領域，特別涉及一種滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置的結構設計。

背景技術

欠驅動機器人手通過少數電機驅動多個自由度關節，以達成對物體的抓取，較少的電機數量節省了機器人手的手掌空間，藏入手掌的電機可以選擇更大的功率和體積，出力大，同時欠驅動機械手無需實時電子傳感，簡化了機器人手的控制系統，可以實現對物體的穩定抓取，控制簡單方便，成本低。

已有的一種欠驅動手指裝置(美國專利US8973958B2)包括五個連桿、彈簧、電機等，該裝置實現了圓弧平夾與自適應抓取模式。在工作時，該裝置先保持末端指段相對基座姿態不變，進行圓弧軌跡的平動，達到平夾的效果，或者實現自適應包絡抓取。其不足之處在于：該裝置在平夾階段是一種圓弧平動末端指段，無法實現直線平動末端指段，在工作臺上夾持不同尺寸的薄板物體時需要機械臂協同配合，以調整機器人手的位置，從而增加了控制難度，不利于高速柔性抓取。

發明內容

本發明的目的是為了克服已有技術的不足之處，提供一種滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置。該裝置具有兩種抓取模式，既能直線軌跡平動第二指段末端實現直線平夾抓取模式，又能在第一指段抓取物體后自動彎曲遠關節，達到自適應包絡握持不同形狀、尺寸物體的功能，實現自適應抓取模式；抓取范圍大。

本發明的技術方案如下：

本發明所述的一種滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關節軸、遠關節軸、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第一軸、第二軸、第三軸、電機、傳動機構、限位凸塊和第一簧件；所述電機固接在基座上，所述電機的輸出軸與傳動機構輸入端相連，所述傳動機構的輸出端與第二連桿相連；所述近關節軸套設在基座中，所述第一指段套接在近關節軸上，所述遠關節軸套設在第一指段中，所述第一連桿的一端套接在近關節軸上，所述第一軸套設在第一連桿上，所述第三連桿的一端套接在第一軸上，第三連桿的另一端套接在第三軸上，所述第二指段的一端套接在第三軸上，第二指段的另一端套接在遠關節軸上，所述第二連桿的一端套接在近關節軸上，第二連桿的另一端套接在第二軸上，所述第四連桿的一端套接在第二軸上，第四連桿的另一端套接在第三軸上，所述限位凸塊固接在基座上，所述第一簧件的兩端分別連接第一連桿和基座；其特征在于：該滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置還包括滑槽、滑塊、輔助桿、第二簧件和第二指段表面罩；所述滑槽固接在第一連桿上；所述滑塊滑動鑲嵌在滑槽中，滑塊在滑槽中的滑動方向與第一連桿的中心線相互平行；所述輔助桿的一端固接在滑塊上，輔助桿的另一端與第二指段表面罩相連，通過滑塊、輔助桿和第二指段表面罩的連接關系，使得第二指段表面罩相對于第一連桿的距離為恒定值；所述第二指段表面罩滑動鑲嵌在第二指段上，第二指段表面罩相對于第二指段的運動方向與第一連桿的中心線互相垂直。

本發明所述的滑桿輔助末端直線平夾自適應機器人手指裝置，其特征在于：所述第二簧件的兩端分別連接輔助桿和第二指段表面罩。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和突出性效果：