欠驅動形狀自適應機械手的製作方法
2023-10-27 13:48:37 2
本實用新型涉及一種機械手，具體地指一種欠驅動形狀自適應機械手。
背景技術：
目前，機械手抓取物體的大小形狀過於單一，且在抓取過程中，抓取力並不能很好地分布於每個手指上，容易對被抓取物造成局部傷害，並且有些機械手不具備自鎖功能，因此亟待設計一種對所抓取物體具有形狀自適應性，抓取力均勻分布和抓取後可自鎖的機械手。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服上述不足，提供一種欠驅動形狀自適應機械手，可對所抓取物體具有形狀自適應性，且抓取力可比較均勻的分布於3個手指上，抓取力足夠大，保證抓取過程中的穩定性，抓取物體後可實現自鎖功能。
本實用新型為解決上述技術問題，所採用的技術方案是：一種欠驅動形狀自適應機械手，包括三根機械手手指和傳動裝置；
所述機械手手指包括基關節，所述基關節上端通過第一銷軸與第一關節下端鉸接連接，所述第一關節上端通過第二銷軸與第二關節下端鉸接連接，所述基關節與第一關節之間設有第一異形扭力彈簧，所述第一關節與第二關節之間設有第二異形扭力彈簧；所述基關節下端固定連接在安裝圓筒外側壁頂部；
所述傳動裝置包括固定安裝於安裝圓筒內的電機，所述電機輸出端與絲槓固定連接，所述絲槓表面套裝有螺母，所述螺母與內置三角架固定連接，所述內置三角架三個頂點位置各安裝有一個滾輪，所述滾輪可沿著安裝圓筒內側壁豎向設置的三條滑槽上下滑動；牽引繩一端連接內置三角架，另一端連接第一銷軸和第二銷軸。
優選地，所述第一銷軸中部固定連接有第一滑輪，所述第二銷軸中部固定連接有第二滑輪；所述內置三角架上均勻固定連接有三個第三滑輪，牽引繩繞過第三滑輪並分別與第一滑輪和第二滑輪固定連接。
優選地，所述內置三角架整體為正三角柱框架結構，三個滾輪分別設於內置三角架頂部的三個角上，三個第三滑輪分別設於內置三角架頂部三條邊的中部。
本實用新型的有益效果：本實用新型通過使用絲槓驅動，帶動螺母上下移動，可使得傳動過程更加省力和平穩，絲槓停止轉動後，螺母靜止不動，實現抓取後自鎖的功能；同時，異形扭力彈簧的使用，可實現對所抓取物體形狀的自適應，抓取力均勻分布；另外滾輪沿著安裝圓筒內側壁豎向設置的三條滑槽上下滑動，摩擦阻力小，這樣使得其上下移動過程更加平穩和省力。
附圖說明
圖1 為一種欠驅動形狀自適應機械手的立體結構示意圖；
圖2為圖1的俯視結構示意圖；
圖3為圖2中A區域的放大結構示意圖；
圖4為圖1的傳動裝置的內置三角架的立體結構示意圖；
圖5為一種欠驅動形狀自適應機械手的傳動過程示意圖；
圖中，機械手手指1、基關節1.1、第一銷軸1.2、第一滑輪1.2.1、第一關節1.3、第二銷軸1.4、第二滑輪1.4.1、第二關節1.5、第一異形扭力彈簧1.6、第二異形扭力彈簧1.7、傳動裝置2、電機2.1、絲槓2.2、螺母2.3、內置三角架2.4、滾輪2.5、牽引繩2.6、安裝圓筒3。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
如圖1至圖4所示，一種欠驅動形狀自適應機械手，包括三根機械手手指1和傳動裝置2；
所述機械手手指1包括基關節1.1，所述基關節1.1上端通過第一銷軸1.2與第一關節1.3下端鉸接連接，所述第一關節1.3上端通過第二銷軸1.4與第二關節1.5下端鉸接連接，所述基關節1.1與第一關節1.3之間設有第一異形扭力彈簧1.6，所述第一關節1.3與第二關節1.5之間設有第二異形扭力彈簧1.7；所述基關節1.1下端固定連接在安裝圓筒3外側壁頂部；
所述傳動裝置2包括固定安裝於安裝圓筒3內的電機2.1，所述電機2.1輸出端與絲槓2.2固定連接，所述絲槓2.2表面套裝有螺母2.3，所述螺母2.3與內置三角架2.4固定連接，所述內置三角架2.4三個頂點位置各安裝有一個滾輪2.5，所述滾輪2.5可沿著安裝圓筒3內側壁豎向設置的三條滑槽上下滑動；牽引繩2.6一端連接內置三角架2.4，另一端連接第一銷軸1.2和第二銷軸1.4。
優選地，所述第一銷軸1.2中部固定連接有第一滑輪1.2.1，所述第二銷軸1.4中部固定連接有第二滑輪1.4.1；所述內置三角架2.4上均勻固定連接有三個第三滑輪2.7，牽引繩2.6繞過第三滑輪2.7並分別與第一滑輪1.2.1和第二滑輪1.4.1固定連接。滑輪的使用對牽引繩2.6有更好的引導作用，使得牽引繩2.6上下移動過程中不會偏離方向。
優選地，所述內置三角架2.4整體為正三角柱框架結構，三個滾輪2.5分別設於內置三角架2.4頂部的三個角上，三個第三滑輪2.7分別設於內置三角架2.4頂部三條邊的中部。這種設計使得整個裝置更加對稱、平穩，運行更加穩定。
本實施例工作原理如下：需要抓取物體時，通過電機2.1輸出軸帶動絲槓2.2旋轉，帶動螺母2.3向下移動，從而使得內置三角架2.4在安裝圓筒3內向下滑動，進而向下拉牽引繩2.6帶動第一關節1.3和第二關節1.5收攏並抓取物體；這時絲槓2.2停止轉動，螺母2.3靜止不動，實現抓取後自鎖的功能；需要鬆開物體時，可以通過電機2.1反轉，帶動絲槓2.2反向旋轉，使得螺母2.3向上移動，異形扭力彈簧的回覆力使得第一關節1.3和第二關節1.5回歸原位。