欠驱动形状自适应机械手的制作方法

本实用新型涉及一种机械手，具体地指一种欠驱动形状自适应机械手。

背景技术：

目前，机械手抓取物体的大小形状过于单一，且在抓取过程中，抓取力并不能很好地分布于每个手指上，容易对被抓取物造成局部伤害，并且有些机械手不具备自锁功能，因此亟待设计一种对所抓取物体具有形状自适应性，抓取力均匀分布和抓取后可自锁的机械手。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种欠驱动形状自适应机械手，可对所抓取物体具有形状自适应性，且抓取力可比较均匀的分布于3个手指上，抓取力足够大，保证抓取过程中的稳定性，抓取物体后可实现自锁功能。

本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种欠驱动形状自适应机械手，包括三根机械手手指和传动装置；

所述机械手手指包括基关节，所述基关节上端通过第一销轴与第一关节下端铰接连接，所述第一关节上端通过第二销轴与第二关节下端铰接连接，所述基关节与第一关节之间设有第一异形扭力弹簧，所述第一关节与第二关节之间设有第二异形扭力弹簧；所述基关节下端固定连接在安装圆筒外侧壁顶部；

所述传动装置包括固定安装于安装圆筒内的电机，所述电机输出端与丝杠固定连接，所述丝杠表面套装有螺母，所述螺母与内置三角架固定连接，所述内置三角架三个顶点位置各安装有一个滚轮，所述滚轮可沿着安装圆筒内侧壁竖向设置的三条滑槽上下滑动；牵引绳一端连接内置三角架，另一端连接第一销轴和第二销轴。

优选地，所述第一销轴中部固定连接有第一滑轮，所述第二销轴中部固定连接有第二滑轮；所述内置三角架上均匀固定连接有三个第三滑轮，牵引绳绕过第三滑轮并分别与第一滑轮和第二滑轮固定连接。

优选地，所述内置三角架整体为正三角柱框架结构，三个滚轮分别设于内置三角架顶部的三个角上，三个第三滑轮分别设于内置三角架顶部三条边的中部。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过使用丝杠驱动，带动螺母上下移动，可使得传动过程更加省力和平稳，丝杠停止转动后，螺母静止不动，实现抓取后自锁的功能；同时，异形扭力弹簧的使用，可实现对所抓取物体形状的自适应，抓取力均匀分布；另外滚轮沿着安装圆筒内侧壁竖向设置的三条滑槽上下滑动，摩擦阻力小，这样使得其上下移动过程更加平稳和省力。

附图说明

图1 为一种欠驱动形状自适应机械手的立体结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图2中A区域的放大结构示意图；

图4为图1的传动装置的内置三角架的立体结构示意图；

图5为一种欠驱动形状自适应机械手的传动过程示意图；

图中，机械手手指1、基关节1.1、第一销轴1.2、第一滑轮1.2.1、第一关节1.3、第二销轴1.4、第二滑轮1.4.1、第二关节1.5、第一异形扭力弹簧1.6、第二异形扭力弹簧1.7、传动装置2、电机2.1、丝杠2.2、螺母2.3、内置三角架2.4、滚轮2.5、牵引绳2.6、安装圆筒3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1至图4所示，一种欠驱动形状自适应机械手，包括三根机械手手指1和传动装置2；

所述机械手手指1包括基关节1.1，所述基关节1.1上端通过第一销轴1.2与第一关节1.3下端铰接连接，所述第一关节1.3上端通过第二销轴1.4与第二关节1.5下端铰接连接，所述基关节1.1与第一关节1.3之间设有第一异形扭力弹簧1.6，所述第一关节1.3与第二关节1.5之间设有第二异形扭力弹簧1.7；所述基关节1.1下端固定连接在安装圆筒3外侧壁顶部；

所述传动装置2包括固定安装于安装圆筒3内的电机2.1，所述电机2.1输出端与丝杠2.2固定连接，所述丝杠2.2表面套装有螺母2.3，所述螺母2.3与内置三角架2.4固定连接，所述内置三角架2.4三个顶点位置各安装有一个滚轮2.5，所述滚轮2.5可沿着安装圆筒3内侧壁竖向设置的三条滑槽上下滑动；牵引绳2.6一端连接内置三角架2.4，另一端连接第一销轴1.2和第二销轴1.4。

优选地，所述第一销轴1.2中部固定连接有第一滑轮1.2.1，所述第二销轴1.4中部固定连接有第二滑轮1.4.1；所述内置三角架2.4上均匀固定连接有三个第三滑轮2.7，牵引绳2.6绕过第三滑轮2.7并分别与第一滑轮1.2.1和第二滑轮1.4.1固定连接。滑轮的使用对牵引绳2.6有更好的引导作用，使得牵引绳2.6上下移动过程中不会偏离方向。

优选地，所述内置三角架2.4整体为正三角柱框架结构，三个滚轮2.5分别设于内置三角架2.4顶部的三个角上，三个第三滑轮2.7分别设于内置三角架2.4顶部三条边的中部。这种设计使得整个装置更加对称、平稳，运行更加稳定。

本实施例工作原理如下：需要抓取物体时，通过电机2.1输出轴带动丝杠2.2旋转，带动螺母2.3向下移动，从而使得内置三角架2.4在安装圆筒3内向下滑动，进而向下拉牵引绳2.6带动第一关节1.3和第二关节1.5收拢并抓取物体；这时丝杠2.2停止转动，螺母2.3静止不动，实现抓取后自锁的功能；需要松开物体时，可以通过电机2.1反转，带动丝杠2.2反向旋转，使得螺母2.3向上移动，异形扭力弹簧的回复力使得第一关节1.3和第二关节1.5回归原位。