本發(fā)明屬于機(jī)器人手技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)迎來(lái)了新的高峰，機(jī)器人手作為機(jī)器人的一種末端執(zhí)行器，也引起更多的關(guān)注，在機(jī)器人手方面的研究也越來(lái)越多。為了協(xié)助機(jī)器人在特殊情況下完成更多的任務(wù)，人們開(kāi)發(fā)了多種多樣的機(jī)器人手，例如靈巧手、特種手、鉗狀手(工業(yè)夾持器)等?？臻g中的物體具有六個(gè)自由度，機(jī)器人手在抓住物體的同時(shí)需要限制物體的六個(gè)自由度才能穩(wěn)定的抓住物體，鉗狀手一般采用平行夾持的方式，僅能限制不超過(guò)四個(gè)自由度，為了保持夾持的穩(wěn)定性，需要施加較大的夾緊力，利用物體與機(jī)器人手間的摩擦力來(lái)保證穩(wěn)定的抓取物體，然而巨大的夾緊力會(huì)使物體表面產(chǎn)生較大的應(yīng)變，甚至使物體產(chǎn)生塑性變形或物體破壞，特別對(duì)于薄壁物體和硬度較低的物體，鉗狀手不能直接夾取。

具有直線平動(dòng)夾持的機(jī)器人手已經(jīng)被發(fā)明出來(lái)，例如專利wo2016063314a1，包括若干連桿，一個(gè)夾持指段，驅(qū)動(dòng)器組成。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)夾持指段的直線平動(dòng)，利用夾持指段的平行移動(dòng)對(duì)不同大小的物體實(shí)現(xiàn)平行夾持的功能。其不足之處在于：該裝置只能實(shí)現(xiàn)直線平行夾持功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)包絡(luò)抓取物體的功能。

自適應(yīng)包絡(luò)物體抓取是利用微分的思想，讓機(jī)器人手抓取物體時(shí)能夠自適應(yīng)物體的表面，讓更多的表面與物體接觸，在抓取物體時(shí)能夠限制物體更多的自由度，從而達(dá)到不需要太大的夾持力就能穩(wěn)定的抓取物體，這樣能較大的減少抓取物體時(shí)機(jī)器人手對(duì)物體的損壞，對(duì)于形狀不規(guī)則的物體的抓取，自適應(yīng)機(jī)器人手具有明顯的優(yōu)勢(shì)。靈巧手也可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)物體表面的抓取，但由于靈巧手需要多個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別控制，其控制系統(tǒng)復(fù)雜、精度要求高、維護(hù)成本高，使得靈巧手的成本較高，不利于普遍的生產(chǎn)使用。于是自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)手被研發(fā)出來(lái)，自適應(yīng)欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手只需較少的驅(qū)動(dòng)器就能夠驅(qū)動(dòng)比驅(qū)動(dòng)器數(shù)目更多的關(guān)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手自適應(yīng)包絡(luò)的抓取物體。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手的成本相對(duì)于靈巧手的成本大大降低，結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)需復(fù)雜的控制系統(tǒng)。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、末端指段和平行帶輪式傳動(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在于：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。但對(duì)于體積小的物體，由于物體表面小，而欠驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手指的每個(gè)指段的長(zhǎng)度相對(duì)于物體表面來(lái)說(shuō)又過(guò)長(zhǎng)，難以自適應(yīng)物體的表面，此時(shí)平行夾持就取得了明顯的優(yōu)勢(shì)。因此具有平行夾持和自適應(yīng)抓取功能的機(jī)器人手非常必要，擴(kuò)大了機(jī)器人手的抓取對(duì)象的范圍，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和日常生活有較大的益處。

具有兩種抓取模式的傳統(tǒng)欠驅(qū)動(dòng)手已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，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(kāi)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(wú)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，提供一種連桿齒條直線平夾間接自適應(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(wú)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；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)的一種連桿齒條直線平夾間接自適應(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；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；所述第一指段套接在近關(guān)節(jié)軸上，所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸套設(shè)在第一指段中，所述第二指段套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上；其特征在于：該連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置還包括第一傳動(dòng)輪、傳動(dòng)件、第二傳動(dòng)輪、第一軸、第二軸、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、齒條、簧件和導(dǎo)桿；所述導(dǎo)桿與基座固接，所述導(dǎo)桿滑動(dòng)鑲嵌在第一指段中，所述第一軸套設(shè)在第一指段中，所述第二軸套設(shè)在第一指段中，所述第三軸套設(shè)在第一指段中；所述第一軸、第二軸、第三軸和近關(guān)節(jié)軸的中心線相互平行；所述導(dǎo)桿中心線與第一軸的中心線垂直；所述第一傳動(dòng)輪套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸上，第一傳動(dòng)輪與第二指段固接，所述第二傳動(dòng)輪套接在第一軸上，所述傳動(dòng)件分別連接第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪，所述傳動(dòng)件、第一傳動(dòng)輪和第二傳動(dòng)輪三者構(gòu)成傳動(dòng)關(guān)系；所述第一齒輪套接在第一軸上，第一齒輪與第二傳動(dòng)輪固接，所述第二齒輪套接在第二軸上，第二齒輪與第一齒輪嚙合；所述第三齒輪套接在第二軸上，第三齒輪與第二齒輪固接，所述第四齒輪套接在近關(guān)節(jié)軸上，第三齒輪與第四齒輪嚙合；通過(guò)傳動(dòng)件、第一傳動(dòng)輪、第二傳動(dòng)輪、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪的傳動(dòng)，從第一傳動(dòng)輪到第四齒輪構(gòu)成同向傳動(dòng)關(guān)系；所述第五齒輪套接在近關(guān)節(jié)軸上，第五齒輪與第四齒輪固接，所述齒條固接在機(jī)架上，齒條與第五齒輪構(gòu)成傳動(dòng)關(guān)系；所述簧件的兩端分別連接第一指段和基座。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：還包括機(jī)架、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第七連桿、第八連桿、第三軸、第四軸、第五軸、第六軸、第七軸、第八軸、第九軸、第十軸、第十一軸、第十二軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器；所述驅(qū)動(dòng)器固接在機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端相連；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與第十一軸相連；所述第十一軸套設(shè)在機(jī)架上；所述第六連桿的一端套固在第十一軸上，第六連桿的另一端套接第七軸上；所述第二連桿的一端套設(shè)在第七軸上，第二連桿的另一端套設(shè)在第四軸上；所述第一連桿的一端套接在第三軸上，第一連桿的另一端套接在第四軸上，第一連桿與基座固接；所述第五軸套設(shè)在第二連桿的中部；所述第四連桿的一端套設(shè)在第五軸上，第四連桿的另一端套固在第九軸上；所述第九軸套設(shè)在機(jī)架上；所述第十二軸套設(shè)在機(jī)架上；所述第七連桿的一端套接在第十二軸上，第七連桿的另一端套接在第八軸上；所述第三連桿的一端套設(shè)在第八軸上，第三連桿的另一端套設(shè)在第三軸上；所述第六軸套固在第三連桿的中部；所述第五連桿的一端套設(shè)在第六軸上，第五連桿的另一端套固在第十軸上；所述第十軸套設(shè)在機(jī)架上；所述第八連桿的一端套接在第七軸上，第八連桿的另一端套接在第八軸上；設(shè)第十二軸的中心為點(diǎn)a，第八軸的中心為點(diǎn)b，第六軸的中心為點(diǎn)c，近關(guān)節(jié)軸的中心為點(diǎn)d，第十軸的中心為點(diǎn)e，設(shè)第十一軸的中心為點(diǎn)a’，第七軸的中心為點(diǎn)b’，第五軸的中心為點(diǎn)c’，第四軸的中心為點(diǎn)d’，第九軸的中心為點(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，線段b’c’的長(zhǎng)度、線段c’d’的長(zhǎng)度和線段c’e’的長(zhǎng)度三者相等，線段a’e’的長(zhǎng)度等于線段a’b’的長(zhǎng)度的2倍，線段c’e’的長(zhǎng)度是線段a’b’的長(zhǎng)度的2.5倍，線段aa’的長(zhǎng)度、線段bb’的長(zhǎng)度、線段dd’的長(zhǎng)度和線段ee’的長(zhǎng)度四者相等，線段ab的長(zhǎng)度等于線段a’b’的長(zhǎng)度；點(diǎn)a、點(diǎn)a’、點(diǎn)e、點(diǎn)e’四點(diǎn)共線，設(shè)直線aa’為k。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)件采用齒輪、連桿、傳動(dòng)帶、鏈條或繩。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：直線k與導(dǎo)桿中心線平行。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(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)明所述的肘節(jié)滑桿自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述簧件采用壓簧。

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)明裝置利用驅(qū)動(dòng)器、連桿機(jī)構(gòu)輪系、齒條機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和簧件等綜合實(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；采用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的直線運(yùn)動(dòng)，采用簧件配合齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二指段在第一抓取階段保持相對(duì)基座固定的姿態(tài)；采用齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)當(dāng)物體接觸第一指段時(shí)，第二指段繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的自適應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置根據(jù)物體形狀和位置的不同，能直線平動(dòng)第一指段和第二指段去夾持物體，尤其是針對(duì)薄壁或外形復(fù)雜的物體的夾持，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，達(dá)到自適應(yīng)包絡(luò)不同形狀、大小物體的目的；抓取范圍大，抓取穩(wěn)定可靠；利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)驅(qū)動(dòng)手指的平動(dòng)和第二指段繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的自適應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例的側(cè)面局部剖視圖(未畫出部分零件)。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1所示實(shí)施例的爆炸圖。

圖4是圖1所示實(shí)施例的立體外觀圖。

圖5是圖1的外觀視圖。

圖6是圖1的外觀視圖(未畫出部分零件)。

圖7是圖1所示實(shí)施例的側(cè)面外觀，顯示出點(diǎn)a、b、c、d、e、a’、b’、c’、d’和e’的位置。

圖8是圖1所示實(shí)施例在直線平行夾持階段的動(dòng)作示意圖(其中虛線代表平夾抓持物體的終止?fàn)顟B(tài))。

圖9至圖12是圖1所示實(shí)施例在自適應(yīng)包絡(luò)階段的動(dòng)作過(guò)程圖。

在圖1至圖12中：

111－基座，1－機(jī)架，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－第一傳動(dòng)輪，7－傳動(dòng)件，

8－第二傳動(dòng)輪，25－第一軸，26－第二軸，9第一齒輪，

10－第二齒輪，11－第三齒輪，12－第四齒輪,13－第五齒輪，

14－齒條，15－簧件，16－導(dǎo)桿，17－第一連桿，

18－第二連桿，19－第三連桿19，20－第四連桿，21－第五連桿，

22－第六連桿，23－第七連桿，24－第八連桿，27－第三軸，

28－第四軸，29－第五軸，30－第六軸，31－第七軸，

32－第八軸，33－第九軸，34－第十軸，35－第十一軸，

36－第十二軸，39－傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，391－減速器，392－第一錐齒輪，

393－第二錐齒輪，40－驅(qū)動(dòng)器，50－物體。

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)的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置的一種實(shí)施例，如圖1至圖7所示，包括基座111、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；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；所述第一指段2套接在近關(guān)節(jié)軸4上，所述遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5套設(shè)在第一指段2中，所述第二指段3套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5上；該滑桿齒條14自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置還包括第一傳動(dòng)輪6、傳動(dòng)件7、第二傳動(dòng)輪8、第一軸25、第二軸26、第一齒輪9、第二齒輪10、第三齒輪11、第四齒輪12、第五齒輪13、齒條14、簧件15和導(dǎo)桿16；所述導(dǎo)桿16與基座111固接，所述導(dǎo)桿16滑動(dòng)鑲嵌在第一指段2中，所述第一軸25套設(shè)在第一指段2中，所述第二軸26套設(shè)在第一指段2中，所述第三軸27套設(shè)在第一指段2中；所述第一軸25、第二軸26、第三軸27和近關(guān)節(jié)軸4的中心線相互平行；所述導(dǎo)桿16中心線與第一軸25的中心線垂直；所述第一傳動(dòng)輪6套接在遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5上，第一傳動(dòng)輪6與第二指段3固接，所述第二傳動(dòng)輪8套接在第一軸25上，所述傳動(dòng)件7分別連接第一傳動(dòng)輪6和第二傳動(dòng)輪8，所述傳動(dòng)件7、第一傳動(dòng)輪6和第二傳動(dòng)輪8三者構(gòu)成傳動(dòng)關(guān)系；所述第一齒輪9套接在第一軸25上，第一齒輪9與第二傳動(dòng)輪8固接，所述第二齒輪10套接在第二軸26上，第二齒輪10與第一齒輪9嚙合；所述第三齒輪11套接在第二軸26上，第三齒輪11與第二齒輪10固接，所述第四齒輪12套接在近關(guān)節(jié)軸4上，第三齒輪11與第四齒輪12嚙合；通過(guò)傳動(dòng)件7、第一傳動(dòng)輪6、第二傳動(dòng)輪8、第一齒輪9、第二齒輪10、第三齒輪11和第四齒輪12的傳動(dòng)，從第一傳動(dòng)輪6到第四齒輪12構(gòu)成同向傳動(dòng)關(guān)系；所述第五齒輪13套接在近關(guān)節(jié)軸4上，第五齒輪13與第四齒輪12固接，所述齒條14固接在機(jī)架1上，齒條14與第五齒輪13構(gòu)成傳動(dòng)關(guān)系；所述簧件15的兩端分別連接第一指段2和基座111。

本實(shí)施例還包括機(jī)架1、第一連桿17、第二連桿18、第三連桿19、第四連桿20、第五連桿21、第六連桿22、第七連桿23、第八連桿24、第三軸27、第四軸28、第五軸29、第六軸30、第七軸31、第八軸32、第九軸33、第十軸34、第十一軸35、第十二軸36、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39和驅(qū)動(dòng)器40；所述驅(qū)動(dòng)器40固接在機(jī)架1上，所述驅(qū)動(dòng)器40的輸出端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39的輸入端相連；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39的輸出端與第十一軸35相連；所述第十一軸35套設(shè)在機(jī)架1上；所述第六連桿22的一端套固在第十一軸35上，第六連桿22的另一端套接第七軸31上；所述第二連桿18的一端套設(shè)在第七軸31上，第二連桿18的另一端套設(shè)在第四軸28上；所述第一連桿17的一端套接在第三軸27上，第一連桿17的另一端套接在第四軸28上，第一連桿17與基座111固接；所述第五軸29套設(shè)在第二連桿18的中部；所述第四連桿20的一端套設(shè)在第五軸29上，第四連桿20的另一端套固在第九軸33上；所述第九軸33套設(shè)在機(jī)架1上；所述第十二軸36套設(shè)在機(jī)架1上；所述第七連桿23的一端套接在第十二軸36上，第七連桿23的另一端套接在第八軸32上；所述第三連桿19的一端套設(shè)在第八軸32上，第三連桿19的另一端套設(shè)在第三軸27上；所述第六軸30套固在第三連桿19的中部；所述第五連桿21的一端套設(shè)在第六軸30上，第五連桿21的另一端套固在第十軸34上；所述第十軸34套設(shè)在機(jī)架1上；所述第八連桿24的一端套接在第七軸31上，第八連桿24的另一端套接在第八軸32上；設(shè)第十二軸36的中心為點(diǎn)a，第八軸32的中心為點(diǎn)b，第六軸30的中心為點(diǎn)c，近關(guān)節(jié)軸4的中心為點(diǎn)d，第十軸34的中心為點(diǎn)e，設(shè)第十一軸35的中心為點(diǎn)a’，第七軸31的中心為點(diǎn)b’，第五軸29的中心為點(diǎn)c’，第四軸28的中心為點(diǎn)d’，第九軸33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，線段b’c’的長(zhǎng)度、線段c’d’的長(zhǎng)度和線段c’e’的長(zhǎng)度三者相等，線段a’e’的長(zhǎng)度等于線段a’b’的長(zhǎng)度的2倍，線段c’e’的長(zhǎng)度是線段a’b’的長(zhǎng)度的2.5倍，線段aa’的長(zhǎng)度、線段bb’的長(zhǎng)度、線段dd’的長(zhǎng)度和線段ee’的長(zhǎng)度四者相等，線段ab的長(zhǎng)度等于線段a’b’的長(zhǎng)度；點(diǎn)a、點(diǎn)a’、點(diǎn)e、點(diǎn)e’四點(diǎn)共線，設(shè)直線aa’為k。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)件7采用齒輪、連桿、傳動(dòng)帶、鏈條或繩。本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)件7采用傳動(dòng)帶。

本實(shí)施例中，直線k與導(dǎo)桿16中心線平行。

本發(fā)明所述的連桿齒條直線平夾間接自適應(yīng)機(jī)器人手指裝置，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器40采用電機(jī)、氣缸或液壓缸。本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器40采用電機(jī)。

本實(shí)施例中，所述簧件15采用壓簧。

本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39包括減速器391、第一錐齒輪392和第二錐齒輪393，所述驅(qū)動(dòng)器40的輸出軸與減速器391的輸入軸相連，所述第一錐齒輪392套固在減速器391的輸出軸上，所述第二錐齒輪393套固在第十一軸35上，所述第一錐齒輪392與第二錐齒輪393嚙合。

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。

驅(qū)動(dòng)器40轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)39帶動(dòng)第六連桿22繞著第十一軸35的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)；因?yàn)榈诙B桿18、第四連桿20、第六連桿22和機(jī)架1構(gòu)成了四連桿機(jī)構(gòu)，第三連桿19、第五連桿21、第七連桿23和機(jī)架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，

d)線段aa’的長(zhǎng)度、線段bb’的長(zhǎng)度、線段dd’的長(zhǎng)度和線段ee’的長(zhǎng)度四者相等，

e)線段ab的長(zhǎng)度等于線段a’b’的長(zhǎng)度，

f)點(diǎn)a、點(diǎn)a’、點(diǎn)e、點(diǎn)e’四點(diǎn)共線。

如圖8至圖12所示，該四連桿機(jī)構(gòu)將因?yàn)榈诹B桿22的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一指段2末端(遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5)直線運(yùn)動(dòng)，于是遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5將沿著直線平動(dòng)，如圖8至圖12所示。

當(dāng)此過(guò)程中，第二指段碰到物體則抓取結(jié)束，達(dá)到了平行夾持物體的目的，如圖8所示。

當(dāng)?shù)诙付螞](méi)有碰到物體，且當(dāng)?shù)谝恢付?碰到物體時(shí)，第一指段2停止運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器30繼續(xù)正轉(zhuǎn)，簧件15受壓變短，導(dǎo)桿16相對(duì)第一指段2滑動(dòng)，齒條14相對(duì)于第五齒輪13運(yùn)動(dòng)，第五齒輪13順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(所述順時(shí)針為圖1中的順時(shí)針，下同)通過(guò)傳動(dòng)件7、第一傳動(dòng)輪6、第二傳動(dòng)輪8、第一齒輪9、第二齒輪10、第三齒輪11和第四齒輪12的傳動(dòng)，從第一傳動(dòng)輪6到第四齒輪12構(gòu)成同向傳動(dòng)關(guān)系，帶動(dòng)第二指段3繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)诙付?接觸物體50時(shí)，第二指段3停止運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器30繼續(xù)施加夾緊力夾緊物體50，形成自適應(yīng)包絡(luò)物體50，如圖9至圖12所示。

釋放物體50時(shí)，驅(qū)動(dòng)器30反轉(zhuǎn)，釋放物體50的過(guò)程與抓取過(guò)程相反，不再贅述。

本發(fā)明裝置利用驅(qū)動(dòng)器、連桿機(jī)構(gòu)輪系、齒條機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和簧件等綜合實(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；采用連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的直線運(yùn)動(dòng)，采用簧件配合齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第二指段在第一抓取階段保持相對(duì)基座固定的姿態(tài)；采用齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)當(dāng)物體接觸第一指段時(shí)，第二指段繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的自適應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。該裝置根據(jù)物體形狀和位置的不同，能直線平動(dòng)第一指段和第二指段去夾持物體，尤其是針對(duì)薄壁或外形復(fù)雜的物體的夾持，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，達(dá)到自適應(yīng)包絡(luò)不同形狀、大小物體的目的；抓取范圍大，抓取穩(wěn)定可靠；利用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器同時(shí)驅(qū)動(dòng)手指的平動(dòng)和第二指段繞遠(yuǎn)關(guān)節(jié)軸的自適應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。