[發明專利]連桿滑動座補償式線性平夾自適應欠驅動手

有效

• 申請號: 202011531305.7
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112621806B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李劍鋒;孔源;董明杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08;B25J15/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

連桿滑動座補償式線性平夾自適應欠驅動手屬于機器人技術領域。該手主要由一個底座、一個滑動座、兩個欠驅動手指、四個連桿補償機構組成；兩個欠驅動手指安裝在滑動座中，每個手指通過一個電機控制手指的兩個關節；滑動座通過連桿補償機構實現在底座中沿豎直方向運動，從而補償手指末端高度，實現手指末端直線軌跡平動功能。該手可自動切換抓取模式，既可利用遠指段線性平夾工作臺上的物體，也可利用近指段和遠指段自適應包絡不同形狀尺寸的物體。該手通過機械結構降低了控制系統的復雜程度，具有結構緊湊、集成度高、制造維修成本低等優點，可用作智能機器人的末端執行器。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，特別涉及一種連桿滑動座補償式線性平夾自適應欠驅動手的結構設計。

背景技術

隨著社會進步和科技發展，機器人技術在人們日常生活中的應用越來越廣泛。機器人手作為機器人的重要組成部分，其性能直接影響到機器人的工作能力。機器人手根據應用場合和使用功能的不同，主要分為3種：工業夾持器、多指靈巧手和欠驅動手。

工業夾持器是指手指中部沒有可動關節的二指或多指夾持器，其結構簡單，抓取可靠，但是多用于特定的工業環境，只能抓取特性形狀尺寸的物體，通用性較差。多指靈巧手仿照人手結構外形，每個關節配備一個驅動器，傳感器豐富，功能強大，但其結構復雜，控制困難，降低了機械手的靈活性和可控性，增加了機械手的開發成本。欠驅動機器人手克服工業夾持器和多指靈巧手的一些不足，利用較少的電機驅動較多的自由度關節，減輕了機構整體重量，降低了控制系統的復雜程度，具有結構緊湊、集成度高、制造維修成本低等優點，目前已成為機器人手領域的研究熱點。

機器人手抓取物體的方式主要分為捏持和握持，捏持是用末端指尖夾取物體，而握持是用手指的多個指段包絡物體。傳統的欠驅動手在捏持物體的運動過程中，手指末端的運動軌跡不是線性的，手指末端與工作臺面的高度總是在不斷變化的，這就使得欠驅動手在沒有復雜控制系統的前提下，不能抓取工作臺面上較小的物體，這限制了欠驅動手的工作范圍。

發明內容

本發明旨在針對現有技術的不足之處，提供一種連桿滑動座補償式線性平夾自適應欠驅動手。該手手指末端可按照直線軌跡平動，利用遠指段線性平夾工作臺上的物體；也可根據物體的形狀、尺寸和位置，自動切換抓取模式，利用近指段和遠指段自適應包絡不同形狀尺寸的物體。該手結構簡單，制造和維護成本低，抓取范圍大，可用作智能機器人的末端執行器。

本發明的技術方案如下：

本發明設計的一種連桿滑動座補償式線性平夾自適應欠驅動手，其特征在于：該手包括一個底座、一個滑動座、兩個欠驅動手指(第一手指、第二手指)、四個連桿補償機構(第一連桿補償機構、第二連桿補償機構、第三連桿補償機構、第四連桿補償機構)；

進一步，所述底座為欠驅動手外殼，底座左右兩側與滑動座接觸，滑動座可在底座中發生豎直方向的移動，底座前后兩側具有兩道滑槽，連桿補償機構可在滑槽內發生水平方向的移動；所述滑動座主要用于安裝兩個欠驅動手指；