具有欠驱动自适应机构的拟人机械手

摘要

本发明涉及一种具有欠驱动自适应机构的拟人机械手，属于机械技术领域。本发明是对加拿大多伦多大学TBM拟人机械手的改进，包括手指结构中的弹性杆机构和指间的差动机构。手指结构部分引进了长度可变的弹性杆机构，实现了单一手指对任意物体表面的自适应包络，克服了现有技术中手指灵活度不够的缺点；而差动机构部分，通过齿轮－齿条将驱动电机输出的旋转运动转换为直线运动，主动的齿条一端连接有一个齿轮，齿轮同时与两条被动齿条啮合，两条被动齿条分别与手指连接，通过被动齿条的前后运动带动手指完成抓握动作，从而实现手指间的欠驱动，即一个电机驱动两个手指运动，本发明改善了手指间的力分配问题，减小了功耗，利于机械手的小型化。

主权项

1、一种具有欠驱动自适应机构的拟人机械手，包括手指(1)、手掌基板(3)、电机(2)和差动机构(4)，其特征在于采用两套差动机构(4)驱动除大拇指外的四个手指(1)，每套差动机构(4)同时驱动两个手指(1)运动；手指(1)的近指节(6)与中指节(8)之间的连杆、中指节(8)与远指节(9)之间的连杆均采用弹性杆(7)，近指节(6)上的摇臂(5)与差动机构(4)相连；所述弹性杆(7)由连接头(10)、拧紧螺母(11)、缸体(12)、拉杆(14)和弹簧(13)组成，拉杆(14)呈T字型位于缸体(12)内，拉杆(14)的大径端由缸体(12)尾端的圆柱销(15)限位，拉杆(14)小径部分通过缸体(12)前端上的小孔穿出缸体(12)，采用螺纹与连接头(10)相连并用拧紧螺母(11)拧紧，缸体(12)腔内的拉杆(14)小径部分上套有弹簧(13)；差动机构(4)中，开在手掌基板(3)上的主动齿条键槽(21)两边各有一条与之平行的被动齿条键槽(23)，差动齿轮架(24)嵌在主动齿条键槽(21)内，主动齿条固定块(22)与差动齿轮架(24)相连，主动齿条(17)固定在主动齿条固定块(22)上，主动齿轮(16)与主动齿条(17)啮合；被动齿条键槽(23)内嵌有T字夹板(18)，T字夹板(18)上固定被动齿条固定块(19)，被动齿条固定块(19)上固定被动齿条(20)，被动齿条固定块(19)与手指中的摇臂(5)连接；差动齿轮架(24)中间的差动齿轮轴(26)上套有差动齿轮(28)，差动齿轮(28)与两条被动齿条(20)啮合，差动齿轮(28)两侧套有同轴的摩擦片(29)，差动齿轮轴(26)穿出差动齿轮架(24)下端的差动齿轮盖(27)并采用摩擦力调节螺母(25)拧紧。