申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2023-09-06

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN117021063B

主分类号：B25J9/12

分类号：B25J9/12;B25J15/10;B25J15/02;B25J9/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.06#授权;2023.11.28#实质审查的生效;2023.11.10#公开

摘要：本发明公开了一种屈膝触发的弹簧拉索式仿生爪协同抓握方法，基于仿生爪抓握本体机构，包括：根据搭载飞行器的结构特征，设计基于屈膝触发机制和棘轮锁紧机制的仿生爪协同抓握机构；建立弹簧拉索驱动方式和拉索联动机制，确定仿生爪协同抓握机构的抓握驱动机构；建立仿生爪协同优化模型，优化仿生爪协同抓握机构参数；通过协同控制策略控制仿生爪协同抓握机构的抓握。与现有技术相比，本发明可保证抓握触发的实时性，能在强冲击条件下实现持续抓握，有助于提升飞行器具备对动静态目标的捕获能力以及在不规则物面的栖息着陆能力，可广泛搭载于各类飞行器。

主权项：1.一种屈膝触发的弹簧拉索式仿生爪协同抓握方法，基于仿生爪抓握本体机构，其特征在于，包括以下步骤：根据搭载飞行器的结构特征，设计基于屈膝触发机制和棘轮锁紧机制的仿生爪协同抓握机构；建立弹簧拉索驱动方式和拉索联动机制，确定仿生爪协同抓握机构的抓握驱动机构；建立仿生爪协同优化模型，优化仿生爪协同抓握机构参数；通过协同控制策略控制仿生爪协同抓握机构的抓握；所述仿生爪抓握本体机构包括脚爪01、踝关节02、小腿筋骨03、大腿筋骨04、仿生爪底板05、髋关节07、大腿08、膝关节10和小腿11，所述脚爪01和踝关节02为一体，与小腿11和小腿筋骨03连接，小腿11和小腿筋骨03通过膝关节10与大腿08、大腿筋骨04可折叠连接，大腿08和大腿筋骨04的另一端与髋关节07连接，髋关节07与仿生爪底板05下方转动连接；所述踝关节02、膝关节10和髋关节07均采用套筒进行固定，在套筒中安装螺栓与腿部连接；所述设计包含屈膝触发机制和棘轮锁紧机制的仿生爪抓握结构具体包括：在膝关节10处安装棘轮锁紧装置09，将皮筋23一端和膝关节10连接，另一端和棘轮锁紧装置09连接，通过皮筋23的作用，在腿部折叠后，棘轮锁紧装置09锁紧，使腿部无法回弹，在仿生爪底板05下表面设置滑槽、屈膝触发滑块22、屈膝触发皮筋29和屈膝触发卡扣06，屈膝触发滑块22安装在滑槽内，屈膝触发卡扣06通过销轴安装滑槽侧，屈膝触发皮筋29连接滑槽的两侧，其中一端与屈膝触发卡扣06连接，将屈膝触发滑块22卡死或释放；建立弹簧拉索驱动方式和拉索联动机制，确定仿生爪协同抓握机的抓握驱动机构具体为：抓握驱动机构包括电机28、舵机、第一拉索24、第二拉索25、第三拉索26、第四拉索27、主弹簧20和副弹簧21，所述主弹簧20安装在仿生爪底板05下表面，所述副弹簧21安装在小腿11的中间位置，所述第一拉索24包括多段，第一段第一拉索24从电机28输出轴出发，与主弹簧20一端连接，第二段第一拉索24分别与主弹簧20另一端、屈膝触发滑块22一端连接，第三段第一拉索24一端与屈膝触发滑块22另一端连接，其另一端沿大腿08、绕棘轮锁紧装置09直至副弹簧21一端，第四段第一拉索24一端与副弹簧21另一端连接，第四段第一拉索24另一端分散连接至脚爪01的各分支；所述第三拉索26从电机28输出轴出发，与第一拉索24的缠绕方向相反，且在髋关节07销轴处绷紧，又绕固定轴拐弯折回与第三段第一拉索24相连接，第四拉索27一端与第三拉索26在第三拉索折回拐弯出口处相连接，另一端绕膝关节10折回在大腿08处与第二拉索25相连接，在膝关节10处与棘轮锁紧装置09固定连接，第二拉索25一端与第四拉索27相连接，另一端与屈膝触发卡扣06连接，控制屈膝触发卡扣将屈膝触发滑块22卡死或释放；所述舵机与髋关节连接，用于控制髋关节的扭转。

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权利要求：

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