一种便携式仿人手同步抓持器的制作方法

本实用新型涉及一种抓持器，特别涉及一种便携式仿人手同步抓持器。

背景技术：

抓持器常被用来对危险或受污染物品进行间接抓取，从而降低危险和伤害。例如工厂加工工人对高温、腐蚀物品的抓取工作、清洁工人对路面上的垃圾物品的拾取工作。对于不规则物体的抓取工作和恶劣环境下替代人手的复杂任务，很显然传统的夹持器由于大部分只有很少的关节和自由度，灵活性和柔性相对较差，它们存在通用性差和不满足力封闭的缺点，由于结构和自由度数目的差异，传统的夹持器不能按照真正人手所期望的动作去完成抓取工作，从而降低了抓取工作的效率。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种便携式仿人手同步抓持器，能够满足对形状不规则物体的稳定抓取，取代人手在恶劣环境下的抓取工作，具有便于携带、灵活性高、工作效率高、与人手动作高度同步的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种便携式仿人手同步抓持器，包括五个结构相同的仿人手抓持器手指，五个仿人手抓持器手指通过指掌连接件1连在手掌2上，手掌2与手臂3固定连接，手臂3与手柄10固定连接；所述五个仿人手抓持器手指均包括远指节5、中指节11及近指节12，五个仿人手抓持器手指的远指节5分别与一钢丝绳4的一端连接，钢丝绳4的另一端穿过手掌2空腔及手臂3的通孔7与拉环8连接，拉环8卡在手柄10的孔槽中。

所述远指节5与中指节11之间通过复位弹簧一15连接，中指节11与近指节12之间通过复位弹簧二14连接，近指节12与手掌2之间通过复位弹簧三13连接，且复位弹簧一13、复位弹簧二14、复位弹簧三15的弹性系数递增。

所述中指节11和近指节12内部均设有滑轮组6，滑轮组6通过轴18及轴承17固定在中指节11和近指节12上，钢丝绳4绕过滑轮组6并穿过手掌2空腔及手臂3的通孔7与拉环8连接。

所述钢丝绳4分为两段，两段通过位于手臂3内部的张紧弹簧9相连接。

所述手柄10内部开有四个孔槽、外部开有一个孔槽，五个孔槽分别与手臂3的通孔7相接通。

所述远指节5与中指节11之间、中指节11与近指节12之间均通过连接件16连接。

本实用新型的五个抓持器手指分别通过钢丝绳连接五个拉环，使用者通过拉动五个拉环就能够控制抓持器手指的抓取动作，灵活性高；五个拉环的拉动分别独立地控制着五根抓持器手指，由于抓持器手指的仿人手设计，所以当人手在手柄上完成钩拉动作时，动作效果都会在抓持器手部同步复现，从而实现了抓持器与人手的同步动作；指掌连接件通过与轴承、轴的配合连接来实现五根抓持器手指的转动，通过仿人手的结构设计，能够满足对形状不规则物体的稳定抓取，取代人手在恶劣环境下的抓取工作，具有便于携带、工作效率高的特点。

远指节与中指节之间、中指节与近指节之间、近指节与手掌之间分别采用不同弹性系数的复位弹簧，从而能够实现抓持器对物体的包络抓取，使抓取更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的正面结构示意图。

图3为本实用新型抓持器手指的结构示意图。

图4为抓持器手臂3的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1、图2，一种便携式仿人手同步抓持器，包括五个结构相同的仿人手抓持器手指，分别作为大拇指、食指、中指、无名指、小拇指，五个仿人手抓持器手指通过指掌连接件1连在手掌2上，手掌2为可拆分的空腔结构，手掌2与手臂3固定连接，手臂3与手柄10固定连接。

所述五个仿人手抓持器手指均包括远指节5、中指节11及近指节12，远指节5与中指节11之间、中指节11与近指节12之间均通过连接件16连接。

所述远指节5与中指节11之间通过复位弹簧一15连接，中指节11与近指节12之间通过复位弹簧二14连接，近指节12与手掌2之间通过复位弹簧三13连接，且复位弹簧一13、复位弹簧二14、复位弹簧三15的弹性系数递增。

参见图3，所述中指节11和近指节12内部均设有滑轮组6，滑轮组6通过轴18及轴承17固定在中指节11和近指节12上。五个仿人手抓持器手指的远指节5分别与一钢丝绳4的一端连接，钢丝绳4的另一端绕过滑轮组6并穿过手掌2空腔及手臂3的通孔7与拉环8连接，拉环8卡在手柄10的孔槽中。所述钢丝绳4分为两段，两段通过位于手臂3内部的张紧弹簧9相连接。

参见图4，所述手柄10内部开有四个孔槽、外部开有一个孔槽，五个孔槽分别与抓持器手臂3的通孔7相接通，用于钢丝绳4与拉环8的通路连接，使拉环8能够卡在手柄10的孔槽中。

本实用新型的工作原理是：

手持抓持器的手柄10，将抓持器手部面向被抓物体，当人手拉动手柄10上的五个拉环8时(拇指钩拉手柄10外部的拉环)，与拉环8相连接的钢丝绳4就会收缩，由于钢丝绳4绕过滑轮组6与手指的远指节5相连接，所以仿人手抓持器手指在钢丝绳4的拉力下就会发生弯曲抓取动作。复位弹簧一13的弹性系数最小，复位弹簧三15的弹性系数最大，中指节11的复位弹簧二14弹性系数介于两者之间。当手指在钢丝绳4的拉力作用下时，近指节12先接触物体，最先发生弯曲动作，当五根手指的近指节12接触到物体时形成力封闭，由于阻力原因近指节12不再弯曲，手指的远指节5与中指节11弯曲并包络在被抓物体上，从而实现了抓持器对被抓物体的稳定包络抓取动作。

抓取完成后，由于远指节5与中指节11之间通过复位弹簧一15连接，中指节11与近指节12之间通过复位弹簧二14连接，近指节12与手掌2之间通过复位弹簧三13连接，在复位弹簧的作用下，五个仿人手抓持器手指完成打开的复位动作，为下一次抓取动作做准备。