[发明专利]滑块式欠驱动三关节机械手指结构及机械手和其操作方法

权利要求书

1.一种滑块式欠驱动三关节机械手指结构，其特征在于，包括依次连接的近指节(9)、中指节(10)和远指节(11)，近指节(9)经中指节(10)到远指节(11)之间依次设置有点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L和M十三个旋转副，近指节(9)上设置有第一滑块(14)，中指节(10)上设置有第二滑块(15)，第一滑块(15)和近指节(9)、第二滑块(16)和远指节(11)处构成两个移动副，点A和点C之间通过第一连接杆(1)连接，点C和点B之间通过第二连接杆(2)连接，点B和点E之间通过第三连接杆(3)连接，点D和点F之间通过第四连接杆(4)连接，点F和点H之间通过第五连接杆(5)连接，点G和点I之间通过第六连接杆(6)连接，点I和点J之间通过第七连接杆(7)连接，点J和点L之间通过第八连接杆(8)连接，第一连接杆(1)、第二连接杆(2)、第三连接杆(3)、第四连接杆(4)、第五连接杆(5)、第六连接杆(6)、第七连接杆(7)、第八连接杆(8)、近指节(9)、中指节(10)、远指节(11)、第一滑块(12)、第二滑块(13)构成活动构件。

2.根据权利要求1所述的滑块式欠驱动三关节机械手指结构，其特征在于，近指节(9)上安装有第一弹簧(12)，中指节(10)上安装有第二弹簧(13)，第一弹簧(12)和第二弹簧(13)作为手指机构可变约束，第一弹簧(12)平行近指节(9)的轴线，布置于B点和D点之间，第二弹簧(13)平行中指节(10)的轴线，布置于点J和K之间。

3.根据权利要求1所述的滑块式欠驱动三关节机械手指结构，其特征在于，点A处安装有驱动第一连接杆(1)的驱动轴，第一连接杆(1)的一端连接点A，另一端连接点C，第二连接杆(2)的一端连接点C，另一端连接第一滑块(14)，第三连接杆(3)的一端连接第一滑块(14)，另一端连接点E，点E设置在第四连接杆(4)上，第四连接杆(4)的一端连接点D，点D设置在近指节(9)上，位于第一滑块(14)和近指节(9)的端点G之间，第四连接杆(4)的另一端连接点F，第五连接杆(5)的一端连接第四连杆(4)于点F相交，另一端连接点H，点H设置在第六连接杆(6)上，第六连接杆(6)的一端连接点G，另一端连接点I，第七连接杆(7)的一端连接点I，另一端连接第二滑块(15)，第二滑块(15)设置在中指节(10)的点G和点K之间，点K与远指节(11)连接，第八连接杆(8)的一端与第二滑块(15)连接，另一端连接点L，点L设置在远指节(11)上。

4.根据权利要求1或2或3所述的滑块式欠驱动三关节机械手指结构，其特征在于，手指结构自由度F为三。

5.一种滑块式欠驱动三关节机械手，其特征在于，包括依次连接的固定板(16)、保持板(19)和手指基座(25)，手指基座(25)上间隔设置有三个如权利要求1至4中任一项所述的滑块式欠驱动三关节机械手指结构(26)，固定板(16)和保持板(19)之间通过第一支撑杆(18)连接，保持板(19)和手指基座(25)之间通过第二支撑杆(20)连接，保持板(19)和手指基座(25)之间设置有移动板(23)，第二支撑杆(20)贯穿移动板(23)设置，移动板(23)上间隔设置有三个辅助连杆(24)，三个辅助连杆(24)的一端分别于滑块式欠驱动三关节机械手指结构(26)的第一连接杆(1)连接，移动板(23)能够沿第二支撑杆(20)上下移动。

6.根据权利要求5所述的滑块式欠驱动三关节机械手，其特征在于，固定板(16)上设置有步进电机(17)，步进电机(17)的输出轴与滚珠丝杠(21)的一端连接，滚珠丝杠(21)的另一端依次贯穿保持板(19)和移动板(23)，滚珠丝杠(21)上设置有丝杠螺母(22)，丝杆螺母(22)与移动板(23)通过螺钉固定连接，用于带动移动板(23)在第二支撑杆(20)上直线移动。

7.根据权利要求5所述的滑块式欠驱动三关节机械手，其特征在于，三个滑块式欠驱动三关节机械手指结构(26)按120°设置在手指基座(25)上。