本发明涉及机械手领域，具体涉及一种连杆构型的三指机械手爪。
背景技术：
随着机械手臂的应用逐步广泛，机械手爪常与各种机械臂相配合，以满足机器人各种拟人化动作，多应用于工业、危险作业等领域。在设计机械爪过程中，完善手爪构型实现其自适应安全抓取至关重要。现有的机械爪以三指手爪应用最为广泛，但其多采用卡盘、气缸驱动，易造成指部活动范围小、夹持不牢固等问题，且部分以连杆传动的三指机械爪又由于杆数少、杆组结构简单而导致性能不稳定、易损坏、自适应性低等弊端；也有部分采用自由多关节型的机械手爪，但每个关节的驱动多采用电机或钢丝绳传动，易导致其控制复杂、成本高等问题。
因此，现亟需发明一种多连杆纯机械传动、稳定性高、控制简单、手指尤其指尖部位活动灵活、可适用于抓取多种物体的三指机械手爪。
技术实现要素：
本实用新型的目的是：提供一种多连杆纯机械传动三指手爪，在满足传统机械手部作业要求的前提下，只要一个动力源就可以通过连杆机构纯机械传动实现手爪的抓取功能。
本发明通过以下技术方案来达到上述目的：一种多连杆纯机械传动三指手爪，包括骨架和动力输出两部分。
所述骨架部分由多个连杆构成的三根相同的手指以及底座组成。所述手指每一根包括：第一杆、第二杆、第三杆、第四杆、第五杆、第六杆、第七杆、手指尖以及手指支承。所述手指支承与所述第一杆的杆身一点采用固定铰链连接，所述第二杆的杆端与第一杆的杆身另一点采用铰链连接，所述第一杆的杆端、所述第三杆的杆端以及所述第四杆的杆端采用复合铰链连接，第四杆的另一杆端与所述第六杆的杆端采用铰链连接，第三杆的另一杆端与所述第五杆的杆身一点采用铰链连接，所述第二杆的另一杆端、所述第五杆的杆端以及所述第六杆的杆身一点采用复合铰链连接，第五杆的另一杆端与所述第七杆的杆端采用铰链连接，第六杆的另一杆端与所述手指尖一点采用铰链连接，第七杆的另一杆端与手指尖另一点采用铰链连接。所述手指支承与所述底座连为一体，所述底座可安装在机械手或者机器人的手臂上发挥手爪的抓取功能。
所述动力输出部分由相同的三个动力杆、齿条接盘、齿轮和伺服电机组成。所述伺服电机固定于上述底座中留出用于固定伺服电机的空间里，所述齿轮通过键连接与伺服电机的输出端相连，齿轮与所述齿条接盘的齿条部分啮合，所述齿条接盘的圆盘部分的圆面与齿条的长度方向垂直，两面圆面中一面与齿条一体，另一面有三个杆固定端，每一根手指对应使用一个所述固定端，所述动力杆的两端分别与所述固定端与所述手指的第一杆的另一杆端相连。通过齿轮与所述齿条接盘的齿条部分的啮合关系带动了齿条接盘在竖直方向的升降，进而通过所述三个动力杆带动三根手指的运动，实现的手爪的整体抓取运动，机构简单巧妙，通过连杆组合式机构巧妙实现了手爪的张开与闭合。
附图说明
图1是一种多连杆纯机械传动三指手爪的结构示意图；
图2是一种多连杆纯机械传动三指手爪的手指在拆装状态下的结构示意图；
图3是一种多连杆纯机械传动三指手爪的运动简图。
图中：齿条接盘1、动力杆2、手指第一杆3、手指第四杆4、手指第三杆5、手指第五杆6、手指第七杆7、手指尖8、手指第六杆9、手指第二杆10、固定铰链11、手指支承12、伺服电机13、齿轮14、底座15。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1所示，本发明所提供的一种多连杆纯机械传动三指手爪，包括骨架和动力输出两部分。
所述骨架部分由多个连杆构成的三根相同的手指以及底座15组成。所述手指每一根包括：第一杆3、第二杆10、第三杆5、第四杆4、第五杆6、第六杆9、第七杆7、手指尖8以及手指支承12。所述手指支承12与所述第一杆3的杆身一点采用固定铰链11连接，所述第二杆10的杆端与第一杆3的杆身另一点采用铰链连接，所述第一杆3的杆端、所述第三杆5的杆端以及所述第四杆4的杆端采用复合铰链连接，第四杆4的另一杆端与所述第六杆9的杆端采用铰链连接，第三杆5的另一杆端与所述第五杆6的杆身一点采用铰链连接，所述第二杆10的另一杆端、所述第五杆6的杆端以及所述第六杆9的杆身一点采用复合铰链连接，第五杆6的另一杆端与所述第七杆7的杆端采用铰链连接，第六杆9的另一杆端与所述手指尖8一点采用铰链连接，第七杆7的另一杆端与手指尖8另一点采用铰链连接。所述手指支承12与所述底座15连为一体，所述底座15可安装在机械手或者机器人的手臂上发挥手爪的抓取功能。
所述动力输出部分由相同的三个动力杆2、齿条接盘1、齿轮14和伺服电机13组成。所述伺服电机13固定于上述底座15中留出用于固定伺服电机13的空间里，所述齿轮14通过键连接与伺服电机13的输出端相连，齿轮14与所述齿条接盘1的齿条部分啮合，所述齿条接盘1的圆盘部分的圆面与齿条的长度方向垂直，两面圆面中一面与齿条一体，另一面有三个杆固定端，每一根手指对应使用一个所述固定端，所述动力杆2的两端分别与所述固定端与所述手指的第一杆的另一杆端相连。
所述底座13通常固定在机械臂或者机器人的手臂上，当底座15底部安装的伺服电机13的输出轴按默认反转方向工作时，所述齿轮14做顺时针旋转带动所诉齿条接盘1向上运动，推动所述动力杆2的转动，推动所述手指的第一杆3以固定铰链11为中心转动，从而带动所述手指第二杆10和所述手指第四杆4按既定运动方向向内侧收敛趋势运动，继而带动所述手指第六杆9的逆时针转动，即所述手指第六杆9上端相对竖直，同时所述手指第五杆6以下端趋于水平、上端趋于竖直的趋势运动，所述手指第七杆7以向外张的运动趋势运动，实现了所述手指尖8以向外张趋势的运动，继而实现了每根手指的整体外长趋势运动，整个机械手爪实现了抓取功能中的张开动作。
当底座15底部安装的伺服电机13的输出轴按默认正转方向工作时，所述齿轮14做逆时针旋转带动所述齿条接盘1向下运动，拉动所述动力杆2的转动，拉动所述手指的第一杆3以固定铰链11为中心转动，使所述手指第二杆10下端随着所述手指第一杆3向下运动，首先带动了所述手指第六杆9的运动，使下端与其铰接的所述手指第四杆4以向内收敛的运动趋势运动，其次使所述手指第五杆6的上端推动所述手指第七杆7以向内收敛的趋势运动，实现了所述手指尖8以向内收敛趋势的运动，继而实现了每根手指的整体内敛趋势运动，整个机械手爪实现了抓取功能中的闭合动作。
本实用新型所提供的一种多连杆纯机械传动三指手爪，其所述手指中的多个连杆在控制杆长、形状、位置的条件下，使手指整体结构自由度固定为1，机构在允许运动范围内无死点，运动轨迹唯一确定，因此只要一个动力源就可以使手指有确定的运动，通过连杆机构纯机械传动便实现手爪的抓取功能。