申请/专利权人：清华大学

申请日：2018-03-09

公开（公告）日：2023-12-29

公开（公告）号：CN108312163B

主分类号：B25J15/00

分类号：B25J15/00;B25J17/02;B25J13/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.29#授权;2018.08.17#实质审查的生效;2018.07.24#公开

摘要：共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，属于机器人手技术领域，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、三个轴、连接件、三个连杆、滑块、滑杆、两个电机和两个传动机构、触发传感器、停抓传感器、两个停放传感器、控制模块和两个电机驱动模块。该装置实现了直线平夹与自适应抓取功能：根据目标物体形状和位置的不同，既能沿直线平动第二指段外部夹持物体，也能从内部向外张开撑取中空的物体，还能依次转动两个指段去包络抓取不同形状、尺寸的物体；抓取放置于工作台上的不同尺寸薄板物体时降低了对控制系统的需求，抓取范围大，抓取稳定；制造和维护成本低，适用于机器人手。

主权项：1.一种共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴和远关节轴；所述第一指段的一端套接在近关节轴上，第一指段的另一端套接在远关节轴上；所述第二指段套接在远关节轴上；所述近关节轴和远关节轴的中心线相互平行；其特征在于：该共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置还包括第一电机、第一传动机构、滑杆、第一轴、第二轴、第三轴、连接件、中间连杆、下部连杆、后部连杆、滑块、第二电机、第二传动机构、触发传感器、停抓传感器、第一停放传感器、第二停放传感器、控制模块、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块；所述第一电机与基座固接；所述第一电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与连接件相连，所述连接件滑动镶嵌在基座中；所述第一轴套设在连接件中；所述滑杆与基座固接，所述滑块滑动镶嵌在滑杆上；所述近关节轴套设在滑块中；所述中间连杆的一端套接在第一轴上，中间连杆的另一端套接在近关节轴上；所述中间连杆与第一指段固接；所述下部连杆的一端套接在近关节轴上，下部连杆的另一端套接在第二轴上；所述后部连杆的一端套接在第二轴上，后部连杆的另一端套接在第三轴上；所述第二指段套接在第三轴上；所述第一轴、第二轴、第三轴和近关节轴的中心线相互平行；设近关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴的中心点分别为A、B、E、D、C，线段AB、线段BC、线段CD和线段DA构成平行四边形；所述线段AB与线段AE相互垂直，所述滑块沿滑杆的滑动方向与连接件在基座上的滑动方向之间夹角为α，所述线段AB与线段AE之比为tanπ2-α；所述第一轴的中心线与连接件在基座中的滑动方向垂直；所述第二电机与滑块固接，所述第二电机的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与下部连杆相连；所述控制模块包括第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端、触发输入端、停抓输入端、第一停放输入端、第二停放输入端和复位端；所述控制模块的复位端连接复位信号；所述控制模块的第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端分别与第一电机驱动模块的输入端、第二电机驱动模块的输入端连接；所述第一电机驱动模块的输出端、第二电机驱动模块的输出端分别与第一电机、第二电机的引线相连；所述的触发传感器固定安装在第一指段的抓取面，采集所抓物体碰触第一指段的信息；所述的触发传感器的信号引出端与控制模块的触发输入端连接；所述的停抓传感器固定安装在第二指段的抓取面，采集所抓物体碰触第二指段的信息；所述的停抓传感器的信号引出端与控制模块的停抓输入端连接；所述的第一停放传感器固定安装在基座上，采集连接件相对于基座中滑动到初始位置的信息；所述的第一停放传感器的信号引出端与控制模块的第一停放输入端连接；所述的第二停放传感器固定安装在滑块上，采集下部连杆相对于滑块绕近关节轴转动到某个设定角度的信息；所述的第二停放传感器的信号引出端与控制模块的第二停放输入端连接；所述的控制模块运行控制程序，在得到外部的抓取物体指令后，发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机转动，在得到触发传感器反馈的触发信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机转动，并发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机转动，在得到停抓传感器反馈的停抓信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机转动；在得到复位信号后，发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机反转，在得到第二停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机，并发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机反转，在得到第一停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机。

全文数据：共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置技术领域[0001]本发明属于机器人手技术领域，特别涉及一种共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置的结构设计。背景技术[0002]机器人手抓取物体主要有两种抓取模式，一种是捏持，一种是包络握持。前者针对桌面上的物体，以及轻、小物体抓取;后者是针对较大较重物体的抓取。[0003]现有的复合抓取机器人手具有捏持和握持两种功能。[0004]已有的一种欠驱动机器人手指装置专利US5762390A，包括基座、驱动器、第二传动机构、六个连杆、三个指段、限位机构和多个弹簧等。该装置实现了平夹及自适应包络物体的效果：该装置的不足之处在于：该装置在平夹抓取的最初阶段中，手指末端呈圆弧运动一一末端圆弧平动，无法实现末端指段直线平动的效果，在抓取桌面物体时，需要机械臂的良好配合，因而增大了对机械臂协同控制编程的依赖。[0005]另一种多连杆平夹自适应机器人手（专利US8973958B2，包括五个连杆、弹簧、电机等，该装置实现了圆弧平夹与自适应抓取模式。该装置不仅能够实现捏持和握持，而且捏持过程中，其第二指段始终保持相对于基座不变的姿态，达到了很好的平行夹持抓取模式简称平夹抓取），这种抓取方式特别适合抓取在工作台面桌面上的薄板物体，甚至是这种情况下的唯一抓取方式除了采用吸盘去吸取之外）。此外，该机器人手还可以在物体较大时采用两个指段接触物体的稳定包络抓取，该抓取获得比平行夹持更加稳定的形状封闭抓取效果，这是抓取较重物体时必须采用的更多接触点抓取。在工作时，该装置先保持末端指段相对基座姿态不变，进行圆弧轨迹的平动，达到平夹的效果，或者实现自适应包络抓取。其不足之处在于:该装置在平夹阶段是一种圆弧平动末端指段，无法实现直线平动末端指段，在工作台上夹持不同尺寸的薄板物体时需要机械臂协同配合，以调整机器人手的位置，从而增加了控制难度，不利于高速柔性抓取。[0006]已有直线平动夹持的机器人手专利W02016〇63314Al，包括基座、电机、过渡第二传动机构、第一指段、第二指段、八个连杆、多个转轴等。该装置能够实现第二指段的直线平动，利用第二指段的直线平行移动对物体实现直线平行夹持的功能。其不足之处在于:该装置仅能实现直线平行夹持功能，无法实现自适应包络抓取的功能。发明内容[0007]本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供一种共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置。该装置实现直线平夹与自适应复合抓取功能：可以沿直线平动第二指段夹持物体，还可以依次转动两个指段去包络抓取物体，自适应不同形状、尺寸物体适合抓取放置于工作台上的物体。7[0008]本发明的技术方案如下：[0009]本发明设计的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二搬、近关节轴和远关节轴;所述第一指段的—端繊在近关节轴上，第—雛的另-端套賊远关节社;臟第二雛織麵关节社;臟近关节_远关节轴的中心线相互平行；其特征在于:该共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置还包括第一电机、第一传动机构、滑杆、第一轴、第二轴、第三轴、连接件、中间连杆、下部连杆后部连杆、滑块、第二电机、第二传动机构、触发传感器、停抓传感器、第一停放传感器、第二停放传感器、控制模块、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块;所述第一电机与基座固接、;所述第一电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与连接件相连，所述连接件滑动镶嵌在基座中；所述第一轴套设在连接件中；所述滑杆与基座固接，所述滑块滑动镶嵌在滑杆上;所述近关节轴套设在滑块中；所述中间连杆的一端套接，第一轴上，中间连杆的另一端套接在近关节轴上;所述中间连杆与第一指段固接;所述下部连杆的一端套接在近关节轴上，下部连杆的另一端套接在第二轴上;所述后部连杆的一端套接在第二轴上，后部连杆的另一端套接在第三轴上;所述第二指段套接在第三轴上;所述第一轴、第二轴、第三轴和近关节轴的中心线相互平行;设近关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴的中心点分别为A、B、E、D、C，线段AB、线段BC、线段CD和线段DA构成平行四边形;所述线段AB与线段AE相互垂直，所述滑块沿滑杆的滑动方向与连接件在基座上的滑动方向之间夹角为a，所述线段AB与线段AE之比为tanV2_a;所述第一轴的中心线与连接件在基座中的滑动方向垂直;所述第二电机与滑块固接，所述第二电机的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与下部连杆相连;所述控制模块包括第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端、触发输入端、停抓输入端、第一停放输入端、第二停放输入端和复位端;所述控制模块的复位端连接复位信号;所述控制模块的第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端分别与第一电机驱动模块的输入端、第二电机驱动模块的输入端连接；所述第一电机驱动模块的输出端、第二电机驱动模块的输出端分别与第一电机、第二电机的引线相连;所述的触发传感器固定安装在第一指段的抓取面，采集所抓物体碰触第一指段的信息;所述的触发传感器的信号引出端与控制模块的触发输入端连接;所述的停抓传感器固定安装在第二指段的抓取面，采集所抓物体碰触第二指段的信息;所述的停抓传感器的信号引出端与控制模块的停抓输入端连接;所述的第一停放传感器固定安装在基座上，采集连接件相对于基座中滑动到初始位置的信息;所述的第一停放传感器的信号引出端与控制模块的第一停放输入端连接;所述的第二停放传感器固定安装在滑块上，采集下部连杆相对于滑块绕近关节轴转动到某个设定角度的信息;所述的第二停放传感器的信号引出端与控制模块的第二停放输入端连接;所述的控制模块运行控制程序，在得到外部的抓取物体指令后，发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机转动，在得到触发传感器反馈的触发信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机转动，并发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机转动，在得到停抓传感器反馈的停抓信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机转动;在得到复位信号后，发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机反转，在得到第二停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机，并发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机反转，在得到第一停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机。[0010]本发明所述的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，其特征在于:所述第一传动机构包括丝杠和螺母;所述第一电机的输出轴与丝杠的一端固接，所述丝杠套设在基座中，所述螺母与丝杠配合形成螺纹传动关系，所述螺母与连接件固接;所述丝杠的中心线与连接件在基座中的滑动方向一致。[0011]本发明所述的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，其特征在于:所述第二传动机构包括减速器、蜗杆、蜗轮、过渡轴、第一过渡齿轮和第二过渡齿轮;所述第二电机的输出轴与减速器的输入端相连，所述蜗杆套固在减速器的输出轴上;所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮套固在过渡轴上，所述过渡轴套设在滑块中，所述第一过渡齿轮套固在过渡轴上，所述第一过渡齿轮与第二过渡齿轮啮合，所述第二过渡齿轮套接在近关节轴上，所述第二过渡齿轮与下部连杆固接。[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果：[0013]本发明装置利用四点共圆连杆滑块机构、多个传感器、控制模块和两个电机等综合实现了直线平行夹持与自适应包络抓取的复合抓取模式。根据目标物体形状和位置的不同，既能沿直线平动第二指段外部夹持物体，也能从内部向外张开撑取中空的物体，还能依次转动第一指段和第二指段以两个指段接触去包络抓取不同形状、尺寸的物体;抓取放置于工作台上的不同尺寸薄板物体时降低了对控制系统的需求，无需针对不同物体进行复杂编程，抓取范围大，抓取稳定;制造和维护成本低，适用于机器人手。附图说明[0014]图1是本发明设计的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置的一种实施例的立体外观图。[0015]图2是图1所示实施例的正面外观图。[0016]图3是图1所示实施例的一个侧面外观图（图2的左视图）。[0017]图4是图3的K-K剖视图。[0018]图5是图1所示实施例的内部立体视图（未画出部分零件）。[0019]图6是图1所示实施例的爆炸视图。[0020]图7是图1所示实施例的电气原理图。[0021]图8是图1所示实施例的直线机构原理示意图。[0022]图9是图1所示实施例直线平动第二指段的动作过程图。[0023]图10是图1所示实施例以直线平行夹持方式抓取桌面上物体的动作过程示意图。[0024]图11是图1所示实施例以自适应包络握持方式抓取物体的动作过程示意图。[0025]在图1至图11中：[0026]1一基座，1〇1—基座底板，102—基座左侧板，1〇3—基座右侧板，[0027]104—基座前板，1〇5—基座后板，11一第一电机，11〇—第一传动机构，[0028]111一丝杠，112—螺母，113—联轴器，12—滑杆，[0029]21—第一指段，210—第一指段外罩，22—第二指段，220—第二指段外罩，[0030]31—近关节轴，32—远关节轴，331一第一轴，332一第二轴，[0031]333—第三轴，41一连接件，42—中间连杆，43—下部连杆，[0032]44一后部连杆，5—滑块，51—滑块体，52—滑块盖板，[0033]61—第二电机，62—第二传动机构，620—减速器，621—蜗杆，[0034]622—蜗轮，623—过渡轴，624—第一过渡齿轮，625—第二过渡齿轮，[0035]71—触发传感器，72—停抓传感器，731—第一停放传感器，732—第二停放传感器，[0036]8—控制模块，91一第一电机驱动模块，92—第二电析驱动模块，93—轴承，[0037]94_螺钉，95—垫片，10_物体。具体实施方式[0038]下面结合附图及实施例进一步详细介绍本发明的具体结构、工作原理的内容。[0039]本发明设计的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置的一种实施例，如图1至图7所示，包括基座1、第一指段21、第二指段22、近关节轴31和远关节轴幻;所述第一指段21的一端套接在近关节轴31上，第一指段21的另一端套接在远关节轴上;所述第二指段22套接在远关节轴32上;所述近关节轴31和远关节轴32的中心线相互平行；该共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置还包括第一电机11、第一传动机构11〇、滑杆12、第一轴331、第二轴332、第三轴333、连接件41、中间连杆42、下部连杆43、后部连杆44、滑块5、第二电机61、第二传动机构62、触发传感器71、停抓传感器72、第一停放传感器731、第二停放传感器732、控制模块8、第一电机驱动模块91和第二电机驱动模块92;所述第一电机与基座固接;所述第一电机11的输出轴与第一传动机构110的输入端相连，所述第一传动机构11〇的输出端与连接件41相连，所述连接件41滑动镶嵌在基座中；所述第一轴331套设在连接件41中;所述滑杆12与基座1固接，所述滑块5滑动镶嵌在滑杆12上;所述近关节轴31套设在滑块5中；所述中间连杆42的一端套接在第一轴331上，中间连杆的另一端套接在近关节轴31上；所述中间连杆42与第一指段21固接;所述下部连杆43的一端套接在近关节轴31上，下部连杆43的另一端套接在第二轴332上；所述后部连杆44的一端套接在第二轴332上，后部连杆44的另一端套接在第三轴333上；所述第二指段22套接在第三轴333上;所述第一轴331、第二轴332、第三轴333和近关节轴31的中心线相互平行;设近关节轴31、远关节轴32、第一轴331、第二轴332、第三轴333的中心点分别为A、B、E、D、C，如图8所示，线段AB、线段BC、线段CD和线段DA构成平行四边形;所述线段AB与线段AE相互垂直，所述滑块5沿滑杆12的滑动方向与连接件41在基座1上的滑动方向之间夹角为a，所述线段AB与线段AE之比为tanV2_a;所述第一轴331的中心线与连接件41在基座1中的滑动方向垂直;所述第二电机61与滑块5固接，所述第二电机61的输出轴与第二传动机构62的输入端相连，所述第二传动机构62的输出端与下部连杆43相连;所述控制模块8包括第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端、触发输入端、停抓输入端、第一停放输入端、第二停放输入端和复位端;所述控制模块8的复位端连接复位信号;所述控制模块8的第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端分别与第一电机驱动模块91的输入端、第二电机驱动模块92的输入端连接;所述第一电机驱动模块91的输出端、第二电机驱动模块92的输出端分别与第一电机11、第二电机61的引线相连;所述的触发传感器71固定安装在第一指段21的抓取面，采集所抓物体10碰触第一指段21的信息;所述的触发传感器71的信号引出端与控制模块8的触发输入端连接;所述的停抓传感器72固定安装在第二指段22的抓取面，采集所抓物体10碰触第二指段22的信息;所述的停抓传感器72的信号引出端与控制模块8的停抓输入端连接;所述的第一停放传感器731固定安装在基座1上，采集连接件41相对于基座1中滑动到初始位置的信息;所述的第一停放传感器731的信号引出端与控制模块8的第一停放输入端连接;所述的第二停放传感器732固定安装在滑块5上，采集下部连杆43相对于滑块5绕近关节轴31转动到某个设定角度的信息;所述的第二停放传感器732的信号引出端与控制模块8的第二停放输入端连接;所述的控制模块8运行控制程序，在得到外部的抓取物体指令后，发出指令通过第一电机驱动模块91驱动第一电机11转动，在得到触发传感器71反馈的触发信号后，发出指令通过第一电机驱动模块91停止第一电机11转动，并发出指令通过第二电机驱动模块92驱动第二电机61转动，在得到停抓传感器72反馈的停抓信号后，发出指令通过第二电机驱动模块92停止第二电机61转动;在得到复位信号后，发出指令通过第二电机驱动模块92驱动第二电机61反转，在得到第二停放传感器732反馈的停放信号后，发出指令通过第二电机驱动模块92停止第二电机61，并发出指令通过第一电机驱动模块91驱动第一电机11反转，在得到第一停放传感器731反馈的停放信号后，发出指令通过第一电机驱动模块91停止第一电机11。[0040]本实施例中，所述第一传动机构110包括丝杠111、螺母112和联轴器113;所述第一电机11的输出轴通过联轴器113与丝杠111的一端固接，所述丝杠111套设在基座1中，所述螺母112与丝杠111配合形成螺纹传动关系，所述螺母112与连接件41固接;所述丝杠111的中心线与连接件41在基座1中的滑动方向一致。[0041]本实施例中，所述第二传动机构62包括减速器620、蜗杆621、蜗轮622、过渡轴623、第一过渡齿轮624和第二过渡齿轮625;所述第二电机61的输出轴与减速器620的输入端相连，所述蜗杆621套固在减速器620的输出轴上;所述蜗杆621与蜗轮622啮合，所述蜗轮622套固在过渡轴623上，所述过渡轴623套设在滑块5中，所述第一过渡齿轮624套固在过渡轴623上，所述第一过渡齿轮624与第二过渡齿轮625啮合，所述第二过渡齿轮625套接在近关节轴31上，所述第二过渡齿轮625与下部连杆43固接。[0042]本实施例中，所述基座1包括基座底板101、基座左侧板102、基座右侧板103、基座前板104和基座后板105,所述基座底板101、基座左侧板102、基座右侧板103、基座前板104和基座后板105固接。[0043]本实施例中，所述第一指段21包括固接的第一指段外罩210;所述第二指段22包括固接的第二指段外罩220;所述滑块5包括固接的滑块体51和滑块盖板52。[0044]本实施例还包括轴承93、螺钉94和垫片95等。[0045]结合附图，介绍本发明的工作原理如下：[0046]记第一轴的中心点E在基座中的上下滑动构成直线E0,其中0点为点E滑动直线与A点在滑杆上的滑动直线的交点，如图8所示。[0047]本发明装置包括了一个四点共圆的机构，简称为四点共圆连杆滑块机构。下面给出该机构中四点共圆的证明。h[0048]已知：ZEOA=a，ABAE=tanV2-c〇，EA丄AB，在某一时刻，点Ei、Ai、Bi分别为点E、A、B运动后的当前点，点Ei在直线E0上平动，对应的，Ai在直线0A上相应平动，下面证明点Bl在直线BO上平动，且直线B0垂直与直线E0。[0049]QEA丄AB.[0050].线段EB为经过点E、A、B三点的圆的直径.[0051]QABAE=tanji2-a.[0052].-.ZEBA=a.1[0053]又QZE0A=a.⑵[0054]由⑴、⑵得：ZEOA=ZEBA=a•[0055]根据“同一个弦对应的两个圆周角相等，则四个点共圆”，[0056]•点0、E、A、B四点共圆.[0057]记ZAEB=P，有:0=Ji2-a.[0058]根据“相同弦长的圆周角相等”，[0059]则在点0、E、A、B四点的共圆中对应弦长AB的ZAOB=ZAEB=P，[0060]而13的一条边为固定的直线A0，[0061]故13的另一条边为直线B0，B0是固定的，[0062]即出点始终在直线B0上.[0063]Qa+^=ji2,[0064].BOIEO.[0065]抓取物体10时，第一电机11转动，通过联轴器113使丝杠111转动，螺母112和固接的连接件41在基座1上向下平动，通过第一轴331使得中间连杆42和固接的第一指段21相应运动，根据上面的四点共圆连杆滑块机构原理证明，远关节轴32的中心点B沿直线B0向左直线平动，如图9所示;滑块5在滑杆12上相应滑动，此时第二电机61未转动，经过第二传动机构62，使得下部连杆43相对滑块5没有转动，下部连杆43相对于基座1姿态不变，因为平行四边形ABCD的关系，第二指段22即线段BC在此过程中保持与下部连杆43平行，从而第二指段22相对于基座1的姿态不变，达到直线平行夹持的功能，适合抓取放在桌面上的物体10是该情况下唯一的抓取方式）。[0066]在上述过程中，如果第二指段22先接触物体10,则停抓传感器72得到信号，控制模块8发出指令，通过第一电机驱动模块91使得第一电机11停转，抓取结束。达到了用第二指段22接触物体10的直线平行夹持物体的抓取模式。动作过程如图1〇所示。[0067]在上述过程中，如果第一指段21先接触物体10,则触发传感器71得到信号，控制模块8发出指令，通过第一电机驱动模块91使得第一电机11停转，通过第二电机驱动模块92使得第二电机61转动，通过第二传动机构62减速器620、蜗杆621、蜗轮622、过渡轴623、第一过渡齿轮624、第二过渡齿轮625使得下部连杆43绕近关节轴31转动，通过后部连杆44驱动第二指段22绕远关节轴32转动，直到第二指段22也接触物体1〇,停抓传感器72得到信号，控制模块8发出指令，通过第一电机驱动模块91使得第一电机11停转，抓取结束。达到了用第一指段21和第二指段22同时接触物体10的自适应抓取物体的抓取模式，该抓取模式可以自动适应不同形状、尺寸的物体，具有两个接触点，抓取力大且抓取更稳定，适合抓取较重的不同物体。动作过程如图11所示。[0068]释放物体10时，控制模块8发出指令，让第二电机61反转，通过第二传动机构62使下部连杆43反转，第二指段21反转离开物体10表面，同时第一电机11反转，通过第一传动机构61使中间连杆42和第一指段21相应运动，第一指段21离开物体1〇表面，当第一停放传感器731得到信号，停止第一电机11;当第二停放传感器7似得到信号，停止第二电机61，释放结束，该装置回复到初始位置。[0069]接收到复位信号，控制模块8执行上述释放物体的动作模式，不再赘述。[0070]本发明装置利用四点共圆连杆滑块机构、多个传感器、控制模块和两个电机等综合实现了直线平行夹持与自适应包络抓取的复合抓取模式。根据目标物体形状和位置的不同，既能沿直线平动第二指段外部夹持物体，也能从内部向外张开撑取中空的物体，还能依次转动第一指段和第二指段以两个指段接触去包络抓取不同形状、尺寸的物体;抓取放置于工作台上的不同尺寸薄板物体时降低了对控制系统的需求，无需针对不同物体进行复杂编程，抓取范围大，抓取稳定;制造和维护成本低，适用于机器人手。

权利要求：丄.一种共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴和远关节轴;所述第一指段的一端套接在近关节轴上，第一指段的另一端套接在远关节轴上;所述第二指段套接在远关节轴上;所述近关节轴和远关节轴的中心线相互平行;其特征在于:该共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置还包括第一电机、弟一传动机构、滑杆、第一轴、第二轴、第三轴、连接件、中间连杆、下部连杆、后部连杆、滑块、第二电机、第二传动机构、触发传感器、停抓传感器、第一停放传感器、第二停放传感器、控制模块、第一电机驱动模块和第二电机驱动模块;所述第一电机与基座固接;所述第一电机的输出轴与第一传动机构的输入端相连，所述第一传动机构的输出端与连接件相连，所述连接件滑动镶嵌在基座中;所述第一轴套设在连接件中;所述滑杆与基座固接，所述滑块滑动镶嵌在滑杆上;所述近关节轴套设在滑块中;所述中间连杆的一端套接在第一轴上，中间连杆的另一端套接在近关节轴上;所述中间连杆与第一指段固接;所述下部连杆的一端套接在近关节轴上，下部连杆的另一端套接在第二轴上;所述后部连杆的一端套接在第二轴上，后部连杆的另一端套接在第三轴上;所述第二指段套接在第三轴上;所述第一轴、第二轴、第三轴和近关节轴的中心线相互平行;设近关节轴、远关节轴、第一轴、第二轴、第三轴的中心点分别为A、B、E、D、C，线段AB、线段BC、线段CD和线段DA构成平行四边形;所述线段AB与线段AE相互垂直，所述滑块沿滑杆的滑动方向与连接件在基座上的滑动方向之间夹角为a，所述线段AB与线段AE之比为tanV2-a;所述第一轴的中心线与连接件在基座中的滑动方向垂直;所述第二电机与滑块固接，所述第二电机的输出轴与第二传动机构的输入端相连，所述第二传动机构的输出端与下部连杆相连;所述控制模块包括第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端、触发输入端、停抓输入端、第一停放输入端、第二停放输入端和复位端;所述控制模块的复位端连接复位信号;所述控制模块的第一电机驱动输出端、第二电机驱动输出端分别与第一电机驱动模块的输入端、第二电机驱动模块的输入端连接;所述第一电机驱动模块的输出端、第二电机驱动模块的输出端分别与第一电机、第二电机的引线相连；所述的触发传感器固定安装在第一指段的抓取面，采集所抓物体碰触第一指段的信息;所述的触发传感器的信号引出端与控制模块的触发输入端连接;所述的停抓传感器固定安装在第二指段的抓取面，采集所抓物体碰触第二指段的信息;所述的停抓传感器的信号引出端与控制模块的停抓输入端连接;所述的第一停放传感器固定安装在基座上，采集连接件相对于基座中滑动到初始位置的信息;所述的第一停放传感器的信号引出端与控制模块的第一停放输入端连接;所述的第二停放传感器固定安装在滑块上，采集下部连杆相对于滑块绕近关节轴转动到某个设定角度的信息;所述的第二停放传感器的信号引出端与控制模块的第二停放输入端连接;所述的控制模块运行控制程序，在得到外部的抓取物体指令后，发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机转动，在得到触发传感器反馈的触发信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机转动，并发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机转动，在得到停抓传感器反馈的停抓信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机转动;在得到复位信号后，发出指令通过第二电机驱动模块驱动第二电机反转，在得到第二停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第二电机驱动模块停止第二电机，并发出指令通过第一电机驱动模块驱动第一电机反转，在得到第一停放传感器反馈的停放信号后，发出指令通过第一电机驱动模块停止第一电机。2.如权利要求1所述的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，其特征在于:所述第一传动机构包括丝杠和螺母;所述第一电机的输出轴与丝杠的一端固接，所述丝杠套设在基座中，所述螺母与丝杠配合形成螺纹传动关系，所述螺母与连接件固接;所述丝杠的中心线与连接件在基座中的滑动方向一致。3.如权利要求1所述的共圆滑杆直线平夹感知自适应机器人手指装置，其特征在于:所述第二传动机构包括减速器、蜗杆、蜗轮、过渡轴、第一过渡齿轮和第二过渡齿轮;所述第二电机的输出轴与减速器的输入端相连，所述蜗杆套固在减速器的输出轴上;所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮套固在过渡轴上，所述过渡轴套设在滑块中，所述第一过渡齿轮套固在过渡轴上，所述第一过渡齿轮与第二过渡齿轮啮合，所述第二过渡齿轮套接在近关节轴上，所述第二过渡齿轮与下部连杆固接。

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