本發(fā)明屬于機(jī)器人手技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人技術(shù)是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。機(jī)器人替代人工開展各項(xiàng)工作要依靠機(jī)器人手(末端夾持器)。目前已有多種類型的機(jī)器人手被研制出來，包括多指手和特種手。其中多指手具有多個(gè)手指，且手指上具有轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)的關(guān)節(jié)；特種手沒有明顯手指，而是利用磁鐵、吸盤、靜電等原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取。

多指手又分為特別像人手的靈巧手，工業(yè)上常用的簡(jiǎn)單二指夾持器，以及介于兩者之間的欠驅(qū)動(dòng)多指機(jī)器人手。

靈巧手具有主動(dòng)驅(qū)動(dòng)和控制的多個(gè)手指以及在每個(gè)手指上具有多個(gè)關(guān)節(jié)，能夠比較好的模仿人手，達(dá)到穩(wěn)定抓取物體的效果，實(shí)現(xiàn)的抓取模式和手勢(shì)比較多樣，代表了機(jī)器人手發(fā)展的重要方向，但是，傳統(tǒng)的靈巧手在每次抓取時(shí)均需要對(duì)物體的形狀、大小和位置進(jìn)行探測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)的多個(gè)傳感信號(hào)結(jié)合某種抓取、操作或手勢(shì)目的，進(jìn)行各個(gè)手指、關(guān)節(jié)的路徑規(guī)劃，帶來非常復(fù)雜的實(shí)時(shí)傳感與控制需求，制造、維護(hù)成本高昂、使用不便。

由于欠驅(qū)動(dòng)手指可以實(shí)現(xiàn)較好的自適應(yīng)抓取，對(duì)不同的尺寸、形狀物體都可以較好抓取，而無需復(fù)雜的實(shí)時(shí)抓取規(guī)劃，具有非常好的效果，成為近年來的研究開發(fā)熱點(diǎn)。但是傳統(tǒng)的欠驅(qū)動(dòng)手僅具有一種固定的抓取模式，影響了其靈活性，難以實(shí)現(xiàn)多種抓取模式，在現(xiàn)實(shí)抓取中常常需要兩種以上的抓取模式。

在抓取物體時(shí)主要有兩種抓取方法，一種是夾持，一種是握持。夾持是用末端手指的指尖部分去夾取物體，采用兩個(gè)點(diǎn)或兩個(gè)軟指面去接觸物體，主要針對(duì)小尺寸物體或具有對(duì)立面的較大物體，抓取很精確，也稱為精確抓??；握持是用手指的多個(gè)指段包絡(luò)環(huán)繞物體來實(shí)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)的接觸，達(dá)到更穩(wěn)定的形狀包絡(luò)抓取，力量更大，也稱為力量抓取。

工業(yè)夾持器一般采用末端平行的夾持方式，難以具有包絡(luò)握持功能，不能適應(yīng)多種形狀物體的穩(wěn)定包絡(luò)抓??；自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)手指可以采用自適應(yīng)包絡(luò)物體的方式握持，但是無法實(shí)施末端平行夾持抓取，例如，已有的一種欠驅(qū)動(dòng)兩關(guān)節(jié)機(jī)器人手指裝置(中國(guó)發(fā)明專利CN101234489A)，包括基座、電機(jī)、中部指段、末端指段和平行齒輪式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。該裝置實(shí)現(xiàn)了雙關(guān)節(jié)欠驅(qū)動(dòng)手指彎曲抓取物體的特殊效果，具有自適應(yīng)性。該欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手指裝置的不足之處為：手指在未碰觸物體前始終呈現(xiàn)伸直狀態(tài)，抓取方式主要為握持方式，難以實(shí)現(xiàn)較好的末端平行夾持抓取效果。

具有兩種抓取模式的傳統(tǒng)欠驅(qū)動(dòng)手已經(jīng)被開發(fā)出來，已有的一種欠驅(qū)動(dòng)手指，如美國(guó)專利US8973958B2，包括五個(gè)連桿、彈簧、機(jī)械約束和驅(qū)動(dòng)器等。該裝置實(shí)現(xiàn)了圓弧平行夾持與自適應(yīng)抓取模式。在工作時(shí)，開始階段相對(duì)于基座保持末端指段的姿態(tài)進(jìn)行近關(guān)節(jié)彎曲動(dòng)作，之后根據(jù)物體的位置可以實(shí)現(xiàn)平行夾持或自適應(yīng)包絡(luò)握持的功能。其不足之處在于，(1)該裝置僅能實(shí)現(xiàn)圓弧平行夾持功能，無法實(shí)現(xiàn)直線平行夾持功能，在工作臺(tái)上夾持不同尺寸的薄板物體時(shí)需要機(jī)器人臂部運(yùn)動(dòng)才能配合實(shí)現(xiàn)抓取，因此抓取存在嚴(yán)重不足；(2)該裝置采用多連桿機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)存在較大的死區(qū)，抓取范圍小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置。該裝置具有直線平行夾持和自適應(yīng)抓取兩種抓取模式，無需對(duì)物體環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)檢測(cè)、規(guī)劃，既能沿著直線平動(dòng)末端的第二指段去夾持物體，也能先后運(yùn)動(dòng)第一指段和第二指段自適應(yīng)包絡(luò)不同形狀、大小的物體；采用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，抓取范圍大。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，包括基座、第一指段、第二指段、近關(guān)節(jié)軸、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸和驅(qū)動(dòng)器；所述驅(qū)動(dòng)器與基座固接；所述近關(guān)節(jié)軸的中心線與遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的中心線平行；所述第二指段套固在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上；所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸套設(shè)在第一指段的一端中；所述第一指段套接在近關(guān)節(jié)軸上；其特征在于：該空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置還包括第一連桿、第二連桿、第一軸、第二軸、第三軸、第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主動(dòng)輪、第一簧件、第一傳動(dòng)輪、傳動(dòng)件、第二傳動(dòng)輪、凸塊撥盤輪、被動(dòng)撥輪、復(fù)位輪、限位塊、第三傳動(dòng)輪、第四傳動(dòng)輪、第五傳動(dòng)輪和第六傳動(dòng)輪；所述驅(qū)動(dòng)器的輸出軸與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與第一軸相連；所述第一軸套設(shè)在基座中；所述第一連桿的一端活動(dòng)套接在第一軸上，所述第二軸套設(shè)在第一連桿的另一端上；所述第一指段的一端套接在第二軸上；所述第三軸套設(shè)在基座中，所述第二連桿的一端套接在第三軸上，第二連桿的另一端套接在近關(guān)節(jié)軸上；所述近關(guān)節(jié)軸套設(shè)在第一指段的中部；設(shè)第一軸的中心為點(diǎn)A，第二軸的中心為點(diǎn)B，近關(guān)節(jié)軸的中心為點(diǎn)C，遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的中心為點(diǎn)D，第三軸的中心為點(diǎn)E，線段BC的長(zhǎng)度、線段CD的長(zhǎng)度和線段CE的長(zhǎng)度三者相等，線段AE的長(zhǎng)度等于線段AB的長(zhǎng)度的2倍，線段CE的長(zhǎng)度是線段AB的長(zhǎng)度的2.5倍；所述主動(dòng)輪、第一傳動(dòng)輪套固在第一軸上；所述第一簧件的兩端分別連接主動(dòng)輪、第一連桿；所述第一傳動(dòng)輪與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與第二傳動(dòng)輪相連，所述第二傳動(dòng)輪活動(dòng)套接在第三軸上；通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，從第一傳動(dòng)輪到第二傳動(dòng)輪的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)；所述第二傳動(dòng)輪與凸塊撥盤輪固接，所述凸塊撥盤輪活動(dòng)套接在第三軸上，所述被動(dòng)撥輪、復(fù)位輪、第三傳動(dòng)輪分別套接在第三軸上；所述被動(dòng)撥輪、復(fù)位輪、第三傳動(dòng)輪三者固接；所述凸塊撥盤輪上有主動(dòng)凸塊，所述被動(dòng)撥輪上有被動(dòng)凸塊，所述主動(dòng)凸塊與被動(dòng)凸塊在初始狀態(tài)不接觸，主動(dòng)凸塊轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)角度后接觸被動(dòng)凸塊；所述復(fù)位輪上有復(fù)位凸塊，所述復(fù)位凸塊與限位塊在初始狀態(tài)時(shí)接觸，所述限位塊與基座固接；所述第二簧件的兩端分別連接復(fù)位輪與基座；所述第三傳動(dòng)輪與第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與第四傳動(dòng)輪相連，所述第四傳動(dòng)輪、第五傳動(dòng)輪活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸上，所述第四傳動(dòng)輪與第五傳動(dòng)輪固接，所述第四傳動(dòng)輪與第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連，所述第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端與第六傳動(dòng)輪相連，所述第六傳動(dòng)輪套固在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上；通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，從第三傳動(dòng)輪到第四傳動(dòng)輪的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)且傳動(dòng)比為1:1；通過第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，從第五傳動(dòng)輪到第六傳動(dòng)輪的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)且傳動(dòng)比為1:1。

本發(fā)明所述的空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器采用電機(jī)、氣缸或液壓缸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和突出性效果：

本發(fā)明裝置利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器、多個(gè)連桿、凸塊撥盤輪、被動(dòng)撥輪、復(fù)位輪、多個(gè)傳動(dòng)輪和兩個(gè)簧件等綜合實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人手指直線平行夾持與自適應(yīng)抓取的功能；采用滿足一定條件的四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸沿著直線運(yùn)動(dòng)，采用同向等傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)第二指段保持相對(duì)基座固定姿態(tài)的平動(dòng)；當(dāng)物體接觸第一指段被阻擋時(shí)，通過兩個(gè)簧件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、空程傳動(dòng)的凸塊撥盤輪和被動(dòng)撥輪等綜合實(shí)現(xiàn)了第二指段自動(dòng)繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)，達(dá)到欠驅(qū)動(dòng)效果；根據(jù)物體形狀和位置的不同，可以在平夾與自適應(yīng)兩種模式之間自動(dòng)切換；該裝置能夠直線平動(dòng)第二指段去夾持物體，適用于工作臺(tái)上薄板零件的良好夾持，該裝置還能在第一指段接觸物體之后，自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)第二指段去接觸物體，獲得出力更大的握持效果，能夠自動(dòng)適應(yīng)不同形狀、大小的物體的抓取；抓取范圍大，穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例的實(shí)施例的立體外觀圖。

圖2是圖1所示實(shí)施例的側(cè)面視圖(未畫出部分零件)。

圖3是圖1所示實(shí)施例的外觀圖。

圖4是圖1所示實(shí)施例的立體外觀圖(未畫出部分零件)。

圖5是圖1所示實(shí)施例的正視圖(未畫出部分零件)。

圖6是圖1所示實(shí)施例的爆炸圖。

圖7是圖1所示實(shí)施例的剖視圖，是圖3的A-A剖視圖，顯示了第一軸、第三軸與其它零部件的關(guān)系。

圖8是圖1所示實(shí)施例中部分零件位置圖。

圖9是圖1所示實(shí)施例中部分零件位置圖。

圖10是圖1所示實(shí)施例的側(cè)面外觀(未畫出部分零件)，顯示出點(diǎn)A、B、C、D和E的位置。

圖11是圖10所示的AB、BCD、CE及基座連桿AE的多個(gè)連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，顯示出在主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)連桿AB時(shí)點(diǎn)D的移動(dòng)軌跡，該軌跡中有一段直線軌跡就是本實(shí)施例的第二指段直線平行夾持階段的移動(dòng)軌跡。

圖12至圖13是圖1所示實(shí)施例在直線平行夾持階段的動(dòng)作過程圖。

圖14至圖17是圖1所示實(shí)施例在自適應(yīng)包裹階段的動(dòng)作過程圖。

圖18至圖19是圖1所示實(shí)施例在自適應(yīng)包絡(luò)握持方式抓取物體動(dòng)作過程中幾個(gè)關(guān)鍵位置時(shí)，復(fù)位輪、第二簧件與限位塊的相對(duì)位置的變化情況。

圖20至圖22是圖1所示實(shí)施例在自適應(yīng)包絡(luò)握持方式抓取物體動(dòng)作過程中幾個(gè)關(guān)鍵位置時(shí)，凸塊撥盤與被動(dòng)撥輪的相對(duì)位置的變化情況，是圖7的B-B剖面圖。圖19中的雙點(diǎn)劃線為初始狀態(tài)的凸塊撥盤中的凸塊，圖22中的雙點(diǎn)劃線為初始狀態(tài)的被動(dòng)撥輪中的凸塊。其中凸塊撥盤在最初的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)碰觸被動(dòng)撥輪，轉(zhuǎn)過一定角度后才會(huì)接觸并推動(dòng)被動(dòng)撥輪。

圖23是采用兩個(gè)圖1所示實(shí)施例構(gòu)成的機(jī)器人手示意圖，顯示了機(jī)器人手張開到最大以及合攏狀態(tài)(雙點(diǎn)劃線)。

圖24是圖23所示實(shí)施例的平夾抓取物體示意圖。

圖25是圖23所示實(shí)施例的自適應(yīng)抓取物體示意圖。

在圖1至圖25中：

1－基座， 2－第一指段， 3－第二指段， 4－近關(guān)節(jié)軸，

5－遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸， 6－第一連桿， 7－第二連桿， 8－第一軸，

9－第二軸， 10－第三軸， 11－驅(qū)動(dòng)器， 12－減速器，

13－聯(lián)軸器， 14－主動(dòng)輪， 15－第一簧件， 16－第一傳動(dòng)輪，

17－傳動(dòng)件， 18－第二傳動(dòng)輪， 19－凸塊撥盤輪， 20－被動(dòng)撥輪，

21－復(fù)位輪， 22－第二簧件， 23－限位塊， 24－第三傳動(dòng)輪，

25－第四傳動(dòng)輪， 26－第五傳動(dòng)輪， 27－第六傳動(dòng)輪， 41－第一中間軸，

42－第二中間軸， 43－第三中間軸， 44－第四中間軸， 45－第五中間軸，

46－第六中間軸， 51－第一中間齒輪， 52－第二中間齒輪， 53－第三中間齒輪，

54－第四中間齒輪， 55－第五中間齒輪， 56－第六中間齒輪， 101-第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，

102-第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 103-第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 104-第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 111－基座前板，

112－基座后板， 113－基座左板， 114－基座右板， 115－基座底板，

116－基座支承板， 211－第一指段前板， 212－第一指段后板， 213－第一指段左板，

214－第一指段右板， 301－套筒， 302－軸承， 400－物體，

401－空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)介紹本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、工作原理的內(nèi)容。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例，如圖1至圖6所示，包括基座1、第一指段2、第二指段3、近關(guān)節(jié)軸4、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5和驅(qū)動(dòng)器11；所述驅(qū)動(dòng)器11與基座1固接；所述近關(guān)節(jié)軸4的中心線與遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5的中心線平行；所述第二指段2套固在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5上；所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5套設(shè)在第一指段2的一端中；所述第一指段2套接在近關(guān)節(jié)軸4上；其特征在于：該空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置還包括第一連桿6、第二連桿7、第一軸8、第二軸9、第三軸10、第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)101、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102、第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103、第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104、主動(dòng)輪14、第一簧件15、第一傳動(dòng)輪16、傳動(dòng)件17、第二傳動(dòng)輪18、凸塊撥盤輪19、被動(dòng)撥輪20、復(fù)位輪21、限位塊23、第三傳動(dòng)輪24、第四傳動(dòng)輪25、第五傳動(dòng)輪26和第六傳動(dòng)輪27；所述驅(qū)動(dòng)器11的輸出軸與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)101的輸入端相連，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)101的輸出端與第一軸8相連；所述第一軸8套設(shè)在基座1中；所述第一連桿6的一端活動(dòng)套接在第一軸8上，所述第二軸9套設(shè)在第一連桿6的另一端上；所述第一指段2的一端套接在第二軸9上；所述第三軸10套設(shè)在基座1中，所述第二連桿7的一端套接在第三軸10上，第二連桿7的另一端套接在近關(guān)節(jié)軸4上；所述近關(guān)節(jié)軸4套設(shè)在第一指段2的中部；設(shè)第一軸8的中心為點(diǎn)A，第二軸9的中心為點(diǎn)B，近關(guān)節(jié)軸4的中心為點(diǎn)C，遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5的中心為點(diǎn)D，第三軸10的中心為點(diǎn)E，線段BC的長(zhǎng)度、線段CD的長(zhǎng)度和線段CE的長(zhǎng)度三者相等，線段AE的長(zhǎng)度等于線段AB的長(zhǎng)度的2倍，線段CE的長(zhǎng)度是線段AB的長(zhǎng)度的2.5倍；所述主動(dòng)輪14、第一傳動(dòng)輪16套固在第一軸8上；所述第一簧件15的兩端分別連接主動(dòng)輪14、第一連桿6；所述第一傳動(dòng)輪16與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102的輸入端相連，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102的輸出端與第二傳動(dòng)輪18相連，所述第二傳動(dòng)輪18活動(dòng)套接在第三軸10上；通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102的傳動(dòng)，從第一傳動(dòng)輪16到第二傳動(dòng)輪18的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)；所述第二傳動(dòng)輪18與凸塊撥盤輪19固接，所述凸塊撥盤輪19活動(dòng)套接在第三軸10上，所述被動(dòng)撥輪20、復(fù)位輪21、第三傳動(dòng)輪24分別套接在第三軸10上；所述被動(dòng)撥輪20、復(fù)位輪21、第三傳動(dòng)輪24三者固接；所述凸塊撥盤19輪上有主動(dòng)凸塊，所述被動(dòng)撥輪20上有被動(dòng)凸塊，所述主動(dòng)凸塊與被動(dòng)凸塊在初始狀態(tài)不接觸，主動(dòng)凸塊轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)預(yù)設(shè)角度后接觸被動(dòng)凸塊；所述復(fù)位輪21上有復(fù)位凸塊，所述復(fù)位凸塊與限位塊在初始狀態(tài)時(shí)接觸，所述限位塊23與基座1固接；所述第二簧件22的兩端分別連接復(fù)位輪21與基座1；所述第三傳動(dòng)輪24與第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103的輸入端相連，所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103的輸出端與第四傳動(dòng)輪25相連，所述第四傳動(dòng)輪25、第五傳動(dòng)輪26活動(dòng)套接在近關(guān)節(jié)軸4上，所述第四傳動(dòng)輪25與第五傳動(dòng)輪26固接，所述第四傳動(dòng)輪25與第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104的輸入端相連，所述第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104的輸入端與第六傳動(dòng)輪27相連，所述第六傳動(dòng)輪套固27在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上；通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103的傳動(dòng)，從第三傳動(dòng)輪24到第四傳動(dòng)輪25的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)且傳動(dòng)比為1:1；通過第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104的傳動(dòng)，從第五傳動(dòng)輪26到第六傳動(dòng)輪27的傳動(dòng)為同向傳動(dòng)且傳動(dòng)比為1:1。

本發(fā)明所述的空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器采用電機(jī)、氣缸或液壓缸。在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器采用電機(jī)。

本發(fā)明所述的齒輪連桿直線四連桿平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。本實(shí)施例中，所述第一簧件15采用扭簧。

本發(fā)明所述的齒輪連桿直線四連桿平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧、壓簧、片簧或扭簧。本實(shí)施例中，所述第二簧件22采用拉簧。

采用本實(shí)施例構(gòu)成的一種機(jī)器人手裝置，包括多個(gè)空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置401，所有所述空程傳動(dòng)連桿直線平夾自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置401的基座1固接在一起。采用2個(gè)圖1所示實(shí)施例401組成的機(jī)器人手裝置如圖24所示，該機(jī)器人手裝置可以平夾抓取(如圖24所示)或者自適應(yīng)抓取物體(如圖25所示)。

本實(shí)施例的工作原理，結(jié)合附圖敘述如下：

本實(shí)施例處于初始狀態(tài)時(shí)，如圖1所示。

電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連軸器帶動(dòng)第一軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿6繞著第一軸8的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)；因?yàn)榈谝贿B桿6、第一指段2、第二連桿7和基座1構(gòu)成了四連桿機(jī)構(gòu)，并且滿足以下條件：

a)線段BC的長(zhǎng)度、線段CD的長(zhǎng)度和線段CE的長(zhǎng)度三者相等，

b)線段AE的長(zhǎng)度等于線段AB的長(zhǎng)度的2倍，

c)線段CE的長(zhǎng)度是線段AB的長(zhǎng)度的2.5倍；

如圖11所示。

本實(shí)施例的工作原理，結(jié)合附圖敘述如下：

本實(shí)施例處于初始狀態(tài)時(shí)，如圖1所示。

a)第二指段2接觸物體400的直線平行夾持(也稱直線平夾)抓取模式：

驅(qū)動(dòng)器11正轉(zhuǎn)時(shí)，由于凸塊撥盤輪19與被動(dòng)撥輪20之間有空行程，此時(shí)，被動(dòng)撥輪20一直在第二簧件的作用下靠在基座1上，在第一連桿6的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，第二連桿7和第一指段2隨之運(yùn)動(dòng)，由于第一連桿AB、第二連桿CE、基座連桿AE和第一指段BD構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)會(huì)使得末端按直線運(yùn)動(dòng)一段軌跡，如圖11所示，因此遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5會(huì)相對(duì)于基座1沿直線運(yùn)動(dòng)；于是，通過從第三傳動(dòng)輪24、同向等傳動(dòng)比的第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103、第四傳動(dòng)輪25、第五傳動(dòng)輪26、同向等傳動(dòng)比的第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104、第六傳動(dòng)輪27的傳動(dòng)，會(huì)使得末端的第六傳動(dòng)輪27始終保持與基座1固定的姿態(tài)，因此與第六傳動(dòng)輪27固接的第二指段3在此階段中始終與基座1保持固定的姿態(tài)，于是，第二指段3將沿著直線平動(dòng)，如果此時(shí)第二指段2接觸物體400，則是平行夾持抓取模式，也簡(jiǎn)稱為平夾模式，動(dòng)作過程如圖12、圖13所示。

電機(jī)11繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但凸塊撥盤輪19的凸塊與被動(dòng)撥輪20的凸塊還沒接觸，第一簧件15發(fā)生變形，第一簧件15的變形彈力(該力稱為F₁)，通過第一指段2、遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5等施加到了第二指段3對(duì)物體400的抓持力中，如果抓持力足夠，電機(jī)11停轉(zhuǎn)，抓取結(jié)束。

b)第一指段2接觸物體400的自適應(yīng)抓取模式：

第一階段的直線平夾抓取與第二階段的自適應(yīng)抓取合稱為直線平夾自適應(yīng)抓取模式。

當(dāng)?shù)谝恢付?接觸物體400而被物體400阻擋不能再轉(zhuǎn)動(dòng)，將自動(dòng)進(jìn)入自適應(yīng)抓取階段，驅(qū)動(dòng)器11繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傳動(dòng)輪16通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)102把動(dòng)力傳遞到第二傳動(dòng)輪18，第二傳動(dòng)輪18帶動(dòng)凸塊撥盤輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，凸塊撥盤輪19轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后撥動(dòng)被動(dòng)撥輪20和復(fù)位輪21，第二簧件22被拉伸變形，被動(dòng)撥輪20帶動(dòng)第三傳動(dòng)輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，第三傳動(dòng)輪24通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)103把動(dòng)力傳遞到第四傳動(dòng)輪25、第五傳動(dòng)輪26，第五傳動(dòng)輪26通過第四傳動(dòng)機(jī)構(gòu)104把動(dòng)力傳遞到第六傳動(dòng)輪27，第六傳動(dòng)輪27與第二指段3一起轉(zhuǎn)動(dòng)，第二指段3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α等于被動(dòng)撥輪20、復(fù)位輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α，產(chǎn)生對(duì)物體400的包絡(luò)，電機(jī)11停轉(zhuǎn)，抓取結(jié)束，抓取過程如圖14至圖17所示，轉(zhuǎn)動(dòng)角度α如圖18至圖19，圖20至圖22所示。

釋放物體400的過程：電機(jī)11反轉(zhuǎn)，后續(xù)過程與上述抓取物體400的過程剛好相反，不再贅述。

圖18至圖19是復(fù)位輪21、第二簧件22、限位塊23的相對(duì)位置變化情況。

圖20至圖22是凸塊撥盤輪19、被動(dòng)撥輪20的相對(duì)位置變化情況。

本發(fā)明裝置利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器、多個(gè)連桿、凸塊撥盤輪、被動(dòng)撥輪、復(fù)位輪、多個(gè)傳動(dòng)輪和兩個(gè)簧件等綜合實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人手指直線平行夾持與自適應(yīng)抓取的功能；采用滿足一定條件的四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸沿著直線運(yùn)動(dòng)，采用同向等傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)第二指段保持相對(duì)基座固定姿態(tài)的平動(dòng)；當(dāng)物體接觸第一指段被阻擋時(shí)，通過兩個(gè)簧件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、空程傳動(dòng)的凸塊撥盤輪和被動(dòng)撥輪等綜合實(shí)現(xiàn)了第二指段自動(dòng)繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；利用單個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)關(guān)節(jié)，達(dá)到欠驅(qū)動(dòng)效果；根據(jù)物體形狀和位置的不同，可以在平夾與自適應(yīng)兩種模式之間自動(dòng)切換；該裝置能夠直線平動(dòng)第二指段去夾持物體，適用于工作臺(tái)上薄板零件的良好夾持，該裝置還能在第一指段接觸物體之后，自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)第二指段去接觸物體，獲得出力更大的握持效果，能夠自動(dòng)適應(yīng)不同形狀、大小的物體的抓?。蛔ト》秶?，穩(wěn)定可靠。