本发明属于机器人技术领域，具体为一种可变形的三指灵巧手。
背景技术：
机器人灵巧手是机器人涉及与操作的的重要组成部分，是实现机器人局部精细操作的重要途径，由于工程应用的迫切需求以及机器人技术的发展，灵巧手已发展成为专门的研究领域。灵巧手相对于简单的末端操作器，机器人灵巧手具有通用性强、感知能力丰富、能够实现满足几何封闭和力封闭的精确、稳固抓取。
现阶段多关节灵巧手实用一些连杆结构或其它机构串联起来构成手指，要想具备很大的灵活度，需要在手指的每一个关节处添加单独的电机，并进行单独控制，这样使得机械手的控制异常复杂，并且由于大量控制器件的使用，制造成本也大大增加。因而需要一种新型结构的机械手来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种可变形的三指灵巧手。
本发明为解决其技术问题提供的一种技术方案是：
一种可变形的三指灵巧手，包含变形机构、欠驱动手指、以及控制器，欠驱动手指与变形机构固接，控制器与变形机构和欠驱动手指电性连接，变形机构内设有多个齿轮组，齿轮组驱动欠驱动手指动作，欠驱动手指上设有连接指尖和手指基座的双平行四边形机构。
作为上述方案的改进，所述变形机构包括动力件、传动轴和齿轮组，所述动力件与所述齿轮连接，所述传动轴与所述齿轮组连接。
作为上述方案的改进，所述齿轮组包括圆锥齿轮组和圆柱齿轮组，所述传动轴的一端设有圆锥齿轮，所述传动轴的另一端设有圆柱齿轮，所述圆锥齿轮组与所述动力件和传动轴连接，所述圆柱齿轮组与所述传动轴和安装齿轮连接。
作为上述方案的改进，所述安装齿轮上设有欠驱动手指安装板。
作为上述方案的进一步改进，所述手指基座与所述欠驱动手指安装板固接。
作为上述方案的改进，所述欠驱动手指包括手指动力组件、近指节、中指节和远指节；所述平行四边形结构包括第一级短杆、第一级长杆、三角件、第二级长杆和第二级短杆；所述第一级短杆、近指节铰接在所述手指基座上，所述手指动力组件设于所述手指基座上，并与所述第一短杆固接，所述第一级长杆的一端与所述第一级短杆铰接，所述第一级长杆的另一端与所述三角件铰接，所述第二级长杆也与所述三角件铰接，所述三角件与所述近指节、中指节铰接于同一连接轴，所述第二级长杆与所述第二级短杆铰接，所述第二级短杆又与中指节、远指节铰接于同一连接轴。
作为上述方案的进一步改进，所述第一短杆与所述手指基座之间、所述三角件与所述中指指节之间均设有恢复弹簧。
作为上述方案的改进，所述动力装置为涡轮蜗杆组件，所述蜗杆由电机驱动。
作为上述方案的改进，还包括支架，所述支架包括手掌、手掌支架和底盘，所述变形结构与所述手掌固接，所述手掌支架连接所述底盘和所述手掌，所述控制器设于手掌、手掌支架、底盘构成的墙体内。
作为上述方案的进一步改进，所述手掌上设有限位组件，所述限位组件包括限位支架和限位传感器，所述限位支架与所述手掌固接。
本发明的有益技术效果是：通过设置由多个齿轮组构成的变形机构、通过双平行四边形机构连接的欠驱动手指，以及控制器构成一种多自由度、控制简单、可变形适应多种抓取件的三指灵巧手。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。
图1为本发明三指灵巧手一种实施方式的示意图；
图2为本发明三指灵巧手一种实施方式的结构示意图；
图3为本发明支架和变形机构一种实施方式的结构示意图；
图4为图3中变形机构的结构示意图；
图5为本发明欠驱动手指一种实施方式的局部剖视图；
图6为本发明欠驱动手指一种实施方式的局部爆炸图；
图7为本发明第一种工作模式的示意图；
图8为本发明第二种工作模式的示意图；
图9为本发明第三种工作模式的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对图中本发明各组成部分相互位置关系来说的。
图1为本发明三指灵巧手一种实施方式的示意图，图2为本发明三指灵巧手一种实施方式的结构示意图，参考图1和图2，三指灵巧手包括支架100、变形机构200、欠驱动手指300以及控制器400，变形机构200固接在支架100的顶部，欠驱动手指300与变形机构200通过螺钉固接为一体，控制器400卡接于支架100内部并通过螺钉紧固。变形机构200驱动欠驱动手指300在90°转角的范围内转动，形成三指灵巧手不同的工作模式。需要说明，本发明不限制欠驱动手指300的转角范围，在实际应用过程中可根据不同场景需要增大或缩小欠驱动手指的转角范围。
图3为本发明支架和变形机构一种实施方式的结构示意图，参考图3，支架100包括掌面支架101、掌中支架102、连接掌面支架101和掌中支架102的手掌支撑件103、底盘104，以及连接底盘104与掌中支架102的支撑条105。由图中可见3根支撑条105均匀分布在掌中支架102和底盘104之间，支撑条105支撑掌中支架102及位于掌中支架内的变形机构200，支撑条105的两端设有凸起与底盘104和掌中支架102通过螺钉紧固连接。掌中支架102以及底盘104均为圆盘状。
掌面支架101通过手掌支撑件103与掌中支架102固接，手掌支撑件103两端向内弯折形成安装部，同时也增强了手掌支撑件103的刚性，在手掌支撑件103的中部设有多个长孔，在长孔内安装有限位开关106，限位开关106用于限制欠驱动手指300的转动范围，保障三指灵巧手工作的安全可靠性。在由掌中支架102、支撑条105、底盘104构成的腔体中，卡接有控制器400，控制器400通过螺钉紧固连接在支撑条105上。
图4为本发明变形机构的结构示意图，参考图4，变形机构200包括传动轴210、动力件220、安装齿轮230，传动轴210和安装齿轮230上的安装轴与设在掌中支架102和掌面支架101上的轴承连接，限制传动轴210和安装齿轮230的运动，由于轴承的设置使得传动轴210和安装齿轮230可长久、稳定可靠的工作。传动轴210的一端设有圆锥齿轮211，另一端设有圆柱齿轮212，圆锥齿轮211和圆柱齿轮230通过键槽和顶丝固定在传动轴210上，安装齿轮230通过键槽与顶丝固定在安装轴上，安装齿轮230与圆柱齿轮212啮合，在掌面支架、手掌支撑件、掌中支架之间设有动力件220，动力件220包括电机221、圆锥齿轮222以及电机安装架223，电机221与电机安装架223通过螺丝紧固连接，电机安装架223通过螺丝与掌面支架和掌中支架固接，圆锥齿轮222与电机的输出轴固接，圆锥齿轮222与设于传动轴210上的圆锥齿轮211啮合，电机驱动由圆锥齿轮222和圆锥齿轮211构成的圆锥齿轮组转动，圆锥齿轮组驱动传动轴210转动，传动轴210上的圆柱齿轮212与安装齿轮230啮合，构成圆柱齿轮组，圆柱齿轮组驱动安装齿轮230转动。
安装齿轮230上还设有欠驱动手指安装板231，欠驱动手指安装板231上设置四个安装孔，欠驱动手指300与欠驱动手指安装板231上的安装孔通过螺丝紧固连接，在变形机构200的作用下驱动欠驱动手指300在一定角度范围内转动。
图5为本发明欠驱动手指一种实施方式的局部剖视图，图6为本发明欠驱动手指另一视角的局部爆炸图，参考图5和图6，欠驱动手指300包括手指动力件组件310、手指基座320、近指节330、中指节340、远指节350和双平行四边形机构360；手指动力组件310包括电机311、与电机的输出轴连接的主动带轮312、同步带313，以及从动带轮314，从动带轮314与设在手指基座320内的蜗杆315固接，蜗杆315与涡轮316啮合，优选的电机311为伺服电机。
双平行四边形机构360包括第一级短杆361、第一级长杆362、三角件363、第二级长杆364，以及第二级短杆365。涡轮316与第一级短杆361通过螺丝紧固连接，涡轮316与手指基座320、近指节330铰接，在近指节330和第一级短杆之间设有恢复弹簧370，恢复弹簧370为扭簧，在恢复弹簧370的作用下驱动指节回位；第一级短杆361与第一级长杆362铰接，第一级长杆362、三角件363、近指节330、中指节340铰接于同一连接轴，在中指节340与三角件363之间设有恢复弹簧370，恢复弹簧370驱动中指节340运动，三角件363还与第二级长杆364铰接，第二级长杆364与第二级短杆365铰接，第二级短杆365与中指节340、远指节350铰接。
优选的在手指基座320上设有调整螺钉，以便于微调平行四边形运动的极限位置，使得指节可呈现出不同的工作状态。
优选的在远指节350上的指尖351的动作面上设有薄膜压力传感器352，在薄膜压力传感器352的外部设有辅助触点353，薄膜压力传感器352的设置可检测指节与物体之间的压力，便于控制抓紧力，使得灵巧手在抓取过程中更加可靠稳固，辅助触点353的外部设有eva垫片354。优选的可以在近指节330、中指节340、远指节350的工作部位均设置薄膜压力创拿起352、辅助触点353以及eva垫片354，eva垫片354的设置可保障指节在抓取过程中增强指节与物体之间的摩擦力，使得抓取的可靠性进一步的提高。
图7为本发明第一种工作状态的示意图，三指灵巧手进行抓取板状以及抱紧柱状物件的工作状态示意图，图8为三指灵巧手，欠驱动手指在变形机构的作用下绕安装轴承旋转60°形成的工作模式。图9为在第二种工作模式的基础上再旋转30°形成的第三种工作模式。在实际的应用中，操作者可根据需要调整欠驱动手指的旋转角度以及欠驱动手指指节的弯曲程度，以适应多种不同物体的形状和大小。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所述权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。