[實用新型]一種水下繩驅仿人手指的機械爪手

有效

• 申請號: 202222362600.5
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN218082747U
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 全偉才;劉博;唐炫銘;歐定超;趙建豪;馮家琪;許靖偉
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/10
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 烏景瑞

本實用新型提供了一種水下繩驅仿人手指的機械爪手，包括兩個手指及安裝底座；兩個手指相對安裝在安裝底座上，手指包括第一指節、第二指節、第三指節、第四指節、外繩及內繩，第一指節一端固定安裝在安裝底座上，第一指節、第二指節、第三指節及第四指節依次鉸接；外繩和內繩設置在手指的外側和內側，外繩和內繩的末端分別與第四指節連接。本實用新型結構簡單、緊湊，成本低；本實用新型直接通過外繩和內繩操作手指，操作靈活，且能夠精確的控制手指的位姿，且傳動鏈短，能耗低。

技術領域

本實用新型涉及機械爪手技術領域，尤其涉及一種水下繩驅仿人手指的機械爪手。

背景技術

水下機器人已經成為開發海洋資源和認識海洋的重要工具，然而水下工作環境復雜多樣，開發抓取海洋資源受到嚴重的阻礙，大大降低了海洋資源的開發效率。因此，為了滿足多種水下作業工況的要求，水下機械爪手將是解決開發抓取海洋資源所遇到的阻礙必然需要。

目前，水下機械爪手采用的大多是剛性水下機械手，剛性水下機械手的設計通常采用剛性關節與連桿機構，具有5-7個自由度，能使末端執行器完成工作空間內的目標位姿動作，機械臂關節處使用電機及齒輪減速箱等傳動零件傳遞動力，這種驅動裝置與機械臂裝配在一起的結構存在結構不緊湊的驅動，而且電機作為關節的驅動單元安裝在關節上增加了機械臂的自重，傳動效率低，轉動慣量大，實現精確位置控制困難，且自由度數有限，靈活性不高，沒法滿足水下機械手在空間復雜、狹窄等工況下的作業要求。

水下剛性機械手的每個關節都需要電機及齒輪減速裝置驅動，需要增加機械臂的防水模塊，這使機械手結構繁瑣、能耗高、轉動慣量大，嚴重影響水下機械手的位姿控制精度及反應時間。且水下剛性機械手具有成本高、占用水下機器人空間大、自主能力差、程序操作固定、維修成本高及人機互換性差等缺點。

實用新型內容

為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種結構簡單、緊湊,成本低，操作靈活，能耗小的，且能精確控制手指位姿的水下繩驅仿人手指的機械爪手。

本實用新型采用的技術方案是：一種水下繩驅仿人手指的機械爪手，包括兩個手指及安裝底座；所述的兩個手指相對安裝在安裝底座上，所述的手指包括第一指節、第二指節、第三指節、第四指節、外繩及內繩，所述的第一指節一端固定安裝在安裝底座上，第一指節、第二指節、第三指節及第四指節依次鉸接；所述的外繩和內繩設置在手指的外側和內側，外繩和內繩的末端分別與第四指節連接。

上述的水下繩驅仿人手指的機械爪手中，第一指節和第二指節的鉸接軸上設有扭簧I，扭簧I的兩端分別與第一指節和第二指節連接；第二指節和第三指節的鉸接軸上設有扭簧Ⅱ，扭簧Ⅱ的兩端分別與第二指節和第三指節連接；第三指節和第四指節的鉸接軸上設有扭簧Ⅲ，扭簧Ⅲ的兩端分別與第三指節和第四指節連接。

上述的水下繩驅仿人手指的機械爪手中，所述的第一指節、第二指節、第三指節及第四指節外側壁上分別設有一凸臺，凸臺上設有過繩孔Ⅰ，外繩末端依次穿過第一指節、第二指節、第三指節的過繩孔Ⅰ，與第四指節的過繩孔Ⅰ連接；第一指節、第二指節、第三指節及第四指節上設有過繩孔Ⅱ，內繩末端依次穿過第一指節、第二指節、第三指節的過繩孔Ⅱ，與第四指節的過繩孔Ⅱ連接。

上述的水下繩驅仿人手指的機械爪手中，所述的安裝底座上對應于兩手指的過繩孔Ⅰ、過繩孔Ⅱ分別設有過繩孔Ⅲ、過繩孔Ⅳ；過繩孔Ⅲ與相對應的過繩孔Ⅰ同軸，過繩孔Ⅳ與相對應的過繩孔Ⅱ同軸；所述的外繩穿過安裝底座上相對應的過繩孔Ⅲ，內繩穿過安裝底座上相對應的過繩孔Ⅳ。

上述的水下繩驅仿人手指的機械爪手中，所述的安裝底座上背向手指的端面上設有兩個支撐架，支撐架包括兩個U形的支架，兩個U形支架的底板平行設置，兩個U形支架的凹槽相背設置；U形支架的一個側板與安裝底座固定連接，U形支架的另一側板上設有螺釘孔。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：