[实用新型]一种轻小型形状自适应欠驱动两指手抓装置

说明书

本实用新型提供了一种轻小型形状自适应欠驱动两指手抓装置，属于操作型机器人领域。本装置包括手抓驱动机构、第一手指、第二手指和力检测系统。手抓驱动机构包括手抓基座、驱动电机、驱动板、航插、连接件、运动转轴、手掌基座、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮；第一锥齿轮通过运动转轴与驱动电机连接，并分别与第二锥齿轮和第三锥齿轮啮合；第二锥齿轮和第三锥齿轮分别连接第一手指、第二手指；力检测系统安装在手指的末端、中部与根部以及手掌基座的上表面。本实用新型采用两指结构，通过独特的手抓驱动机构对两个手指进行驱动，并且手抓驱动机构结构简单，每个手指均为欠驱动机构，可牢固地抓取不规则形状的物体。

技术领域

本实用新型属于操作型机器人领域，涉及一种轻小型形状自适应欠驱动两指手抓装置。

背景技术

手抓装置作为一种执行机构，是机械臂等操作型机器人的重要组成部分。在大多数环境下，手抓装置可以代替人类进行繁琐、危险的作业。随着应用的广泛性和作业条件的复杂性，对手抓装置的要求也越来越高，往往以接近人类手部的功能作为考核标准。灵活的手抓装置往往具有多手指、多自由度的结构特征，为了实现高精密抓取，往往需要各关节由独立电机驱动，从而控制系统复杂，成本过高，维护复杂。

公布号为CN104908056A的中国专利申请在2015年9月16日公开了一种可变构型的三指机械手爪，包括手掌、旋转底座、中心圆柱、三个旋转轴、三个旋转台、三个手指底端电机等等，在旋转底座上均布设置三个手指。在旋转底座上均布三个旋转轴，每个旋转轴固装一个旋转台，每个旋转台上安装有一个大直齿轮，手指底端电机的输出轴通过蜗杆、涡轮、小直齿轮与一个大直齿轮相互啮合。

公开号为CN100999077A的中国专利申请在2007年7月18日公开了一种多用途形状自适应机器人手爪及工作方法。手爪包括框架和与之机械联接的三个手指机构、三个驱动分路传动机构和手指位置调整机构，通过手指位置调整机构调整手指机构的位置，通过外置的三个驱动分路传动机构驱动手指机构出于不同的抓取状态。

上述手爪中的每个手指都是由独立电机驱动，控制系统复杂。并且由于某些特定场合对手抓装置的尺寸有一定的要求，驱动电机的尺寸和性能受限。当抓取的物体形状和尺寸发生改变时，手抓装置的控制策略也要相应发生改变。因此，需要一种整体更加轻小、控制更加简单的手抓装置。

实用新型内容

本实用新型针对于现有手抓装置靠独立电机驱动尺寸和性能受限、控制系统复杂等问题，提出了一种轻小型形状自适应欠驱动两指手抓装置，是一种可模拟人类两指抓取物体的装置，采用一个独立的高精密电机驱动和抓取力反馈系统，可抓取不规则形状的物体，可作为机械臂的末端执行机构。

本实用新型的一种轻小型形状自适应欠驱动两指手抓装置，包括手抓驱动机构、第一手指、第二手指和力检测系统；

所述手抓驱动机构包括手抓基座、驱动电机、驱动板、航插、连接件、运动转轴、手掌基座、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮；所述驱动电机安装在手抓基座上，所述驱动板固定在手抓基座上，航插通过尾线连接驱动板；手掌基座固连在手抓基座上表面，第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮安装在手掌基座内；第一锥齿轮与运动转轴连接，并分别与第二锥齿轮和第三锥齿轮啮合；第二锥齿轮装配在手掌基座的左侧，与第一手指的手指基座连接；第三锥齿轮装配在手掌基座的右侧，与第二手指的手指基座连接；运动转轴通过连接件与驱动电机连接；所述手抓基座底部设置有安装接口；

所述力检测系统由贴片式力传感器与防滑护垫组成，安装在手指的末端、中部与根部以及手掌基座的上表面。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优势：

(1)本实用新型采用一个驱动电机对手抓进行驱动，通过两对锥齿轮将运动传递到两侧的手指，并且每根手指均为欠驱动，可自适应地抓取不规则形状的物体；