一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107414841A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710892720.7(22)申请日2017.09.27(71)申请人哈工大机器人（合肥）国际创新研究院地址236000安徽省合肥市经济技术开发区翠微路6号海恒大厦6012室(72)发明人丁亮程栋梁裴精精赵福臣刘振于振中李文兴(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)34124代理人王林(51)Int.Cl.B25J9/16(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手(57)摘要本发明公开了一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，抓取机构包括传动齿轮、传动齿条、末端夹手和单手指，所述单手指包括至少两层四杆机构，每个所述四杆机构包括相互铰接的底部的连杆、两侧的连杆和顶部的连杆，位于最下层的四杆机构的底部的连杆为基座，最下层四杆机构的两侧的连杆分别铰接基座上，其中一侧的连杆由传动齿轮驱动，位于下层的四杆机构的顶部的连杆为其上层四杆机构的底部连杆，最上层的四杆机构的顶部连杆为末端夹手，所述传动齿轮和传动齿条相啮合，所述传动齿条由驱动机构驱动，所述驱动机构固定在基座上。本发明可以实现对任何对象在不同位姿环境下模拟人手的可靠性抓取。CN107414841ACN107414841A权利要求书1/2页1.一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，包括驱动机构、基座和至少一个抓取机构；所述抓取机构包括传动齿轮、传动齿条、末端夹手和单手指，所述单手指包括至少两层四杆机构，每个所述四杆机构包括相互铰接的底部的连杆、两侧的连杆和顶部的连杆，位于最下层的四杆机构的底部的连杆为基座，最下层四杆机构的两侧的连杆分别铰接基座上，其中一侧的连杆由传动齿轮驱动，位于下层的四杆机构的顶部的连杆为其上层四杆机构的底部连杆，最上层的四杆机构的顶部连杆为末端夹手，所述传动齿轮和传动齿条相啮合，所述传动齿条由驱动机构驱动，所述驱动机构固定在基座上。2.根据权利要求1所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述单手指包括第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、第一传动杆和第二传动杆；所述第一主动杆的一端铰接在基座上并刚性连接在传动齿轮上，另一端与第一传动杆和第二主动杆铰接在一起，所述第二主动杆的另一端与第三主动杆和第二传动杆铰接在一起，所述第三主动杆的另一端和末端夹手铰接在一起；所述第一伸缩杆的一端与基座铰接，另一端与第二伸缩杆和第一传动杆铰接在一起；所述第二伸缩杆的另一端与第三伸缩杆和第二传动杆铰接在一起；所述第三伸缩杆的另一端和末端夹手铰接；所述第一主动杆、第一传动杆、第一伸缩杆和基座构成最下层四杆机构，所述第二主动杆、第二传动杆、第二伸缩杆和第一传动杆构成中层四杆机构，所述第三主动杆、末端夹手、第三伸缩杆和第二传动杆构成最上层四杆机构。3.根据权利要求2所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述第一主动杆和第二主动杆之间、第二主动杆和第三主动杆之间分别设有齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括相互啮合的内齿轮和外齿轮，所述第一主动杆和第二主动杆通过内齿轮和外齿轮相啮合，所述第二主动杆和第三主动杆通过内齿轮和外齿轮相啮合。4.根据权利要求2所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述第一伸缩杆和第一传动杆之间、第二伸缩杆和第二传动杆之间、第三伸缩杆和末端夹手之间分别设有扭簧或拉簧。5.根据权利要求2所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述第一伸缩杆、第二伸缩杆和第三伸缩杆上分别装设弹性机构，所述弹性机构为弹性压缩件，每个所述伸缩杆分为上下两节，所述弹性压缩件用于连接对应每个伸缩杆的上下两节。6.根据权利要求2所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述第一传动杆和第二传动杆上分别装设弹性机构，所述弹性机构为弹性压缩件，每个所述传动杆分为上下两节，所述弹性压缩件用于连接对应每个传动杆的上下两节。7.根据权利要求5所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述第一伸缩杆、第二伸缩杆和第三伸缩杆上的弹性机构外部还具有延展部，所述延展部包括外腔和气孔，所述外腔固定在对应的弹性机构的外壁，所述气孔设置在外腔上并连通压缩气体，所述弹性机构位于外腔的内部。8.根据权利要求2所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述末端夹手上包裹有柔性层。9.根据权利要求8所述的一种基于多级变胞机构的仿生柔顺抓取机械手，其特征在于，所述末端夹手上设有触觉阵列传感器。2CN1074148