本發(fā)明涉及機(jī)械手，具體涉及一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器。

背景技術(shù)：

1、目前的自適應(yīng)夾持器存在以下問(wèn)題：

2、（1）目前齒輪式自適應(yīng)夾持器僅適用于大負(fù)載場(chǎng)景，需要較大的力差才能實(shí)現(xiàn)差速運(yùn)動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)小力差的快速靈敏響應(yīng)。且齒輪式自適應(yīng)夾持器本身重量較大。

3、（2）目前滑塊式自適應(yīng)夾持器的最小索力需要大于滑塊的最大靜摩擦力，這就導(dǎo)致同樣難以通過(guò)較小的力差實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)抓取。

4、（3）同時(shí)滿足位姿自適應(yīng)的夾持器，受材料的影響無(wú)法滿足較大的負(fù)載要求，受反饋控制約束，難以實(shí)時(shí)抓取快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，通過(guò)兩組拮抗繩索對(duì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)直驅(qū)式差速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)四根繩索所形成的張拉力相互平衡時(shí)，兩組繩索運(yùn)動(dòng)相同；兩組拮抗繩索對(duì)張拉力不平衡時(shí)，繩索張拉力差直接驅(qū)動(dòng)差速輪轉(zhuǎn)動(dòng)，既避免齒輪傳動(dòng)摩擦與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的問(wèn)題，又將第一滑塊式差速中的移動(dòng)副轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)副，極大降低了靜摩擦力造成的響應(yīng)延遲。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，包括：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、第一夾指、第二夾指、繩索導(dǎo)向組件、差速卷繩輪和四個(gè)定軸卷繩輪。

4、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)。

5、所述第一夾指可滑動(dòng)地配置在所述直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上。

6、所述第二夾指可滑動(dòng)地配置在所述直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上，且所述第二夾指與第一夾指對(duì)置。

7、所述差速卷繩輪，具有第一繩索、第二繩索、第三繩索和第四繩索。

8、四個(gè)所述定軸卷繩輪，配置為與所述第一繩索、第二繩索、第三繩索和第四繩索一一對(duì)應(yīng)。

9、所述定軸卷繩輪和差速卷繩輪均與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)軸線與所述定軸卷繩輪的中軸線重合。

10、所述第一繩索和第二繩索拮抗，以形成第一拮抗對(duì)。

11、所述第三繩索和第四繩索拮抗，以形成第二拮抗對(duì)。

12、所述第一拮抗對(duì)與第二拮抗對(duì)配置為差速拮抗。

13、所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述第一繩索、第二繩索、繩索導(dǎo)向組件、定軸卷繩輪和差速卷繩輪轉(zhuǎn)化為第一夾指的直線運(yùn)動(dòng)。

14、所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述第三繩索、第四繩索、繩索導(dǎo)向組件、定軸卷繩輪和差速卷繩輪轉(zhuǎn)化為第二夾指的直線運(yùn)動(dòng)。

15、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：連桿、第一連接軸、第二連接軸、轉(zhuǎn)軸和第一光桿。

16、所述第一連接軸配置為與所述連桿和定軸卷繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

17、所述第二連接軸配置為與所述連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

18、所述轉(zhuǎn)軸配置為與所述連桿和差速卷繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

19、所述第一光桿兩端分別與所述第一連接軸和第二連接軸固定連接。

20、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一光桿上設(shè)置有第一滑塊，所述曲柄驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的曲柄與所述第一滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

21、所述第一連接軸和第二連接軸均與轉(zhuǎn)軸平行，所述第一連接軸和第二連接軸均與第一光桿垂直。

22、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述定軸卷繩輪和差速卷繩輪上分別設(shè)置有第一繩槽和第二繩槽，所述第一繩槽和第二繩槽對(duì)置設(shè)置。

23、所述定軸卷繩輪位于所述差速卷繩輪的一側(cè)，所述第一繩索、第二繩索、第三繩索和第四繩索的直徑均大于所述定軸卷繩輪與所述差速卷繩輪之間的間隙。

24、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括：第二光桿、第二滑塊和第三滑塊。

25、所述第二滑塊配置為與所述第二光桿滑動(dòng)連接。

26、所述第三滑塊配置為與所述第二光桿滑動(dòng)連接。

27、所述第一夾指與所述第二滑塊固定連接，所述第二夾指與所述第三滑塊固定連接。

28、所述第一繩索和第二繩索一端均與所述第二滑塊固定連接，所述第一繩索和第二繩索另一端均與所述差速卷繩輪固定連接。

29、所述第三繩索和第四繩索一端均與所述第三滑塊固定連接，所述第三繩索和第四繩索另一端均與所述差速卷繩輪固定連接。

30、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，還包括：機(jī)架，所述機(jī)架具有活動(dòng)口。

31、所述第二光桿和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與所述機(jī)架固定連接。

32、所述機(jī)架上設(shè)置有軸承，所述軸承的外圈與所述機(jī)架固定連接，所述第一連接軸與所述軸承的內(nèi)圈固定連接，所述機(jī)架和第一連接軸通過(guò)所述軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

33、所述第一光桿位于所述活動(dòng)口的上方，所述第二連接軸穿過(guò)所述活動(dòng)口。

34、所述活動(dòng)口呈扇形設(shè)置，且扇形圓心位于所述定軸卷繩輪的中軸線上。

35、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述繩索導(dǎo)向組件包括：多個(gè)定滑輪，多個(gè)所述定滑輪配置為與所述機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

36、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述連桿具有兩個(gè)，兩個(gè)所述連桿呈上下對(duì)稱分布。

37、所述定軸卷繩輪和差速卷繩輪位于兩個(gè)所述連桿之間。

38、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述第二滑塊和第三滑塊上均設(shè)置有穿線孔。

39、本公開至少一實(shí)施例提供的快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器中，所述第一夾指上設(shè)置有第一插入槽，所述第二滑塊位于所述第一插入槽內(nèi)。

40、所述第二夾指上設(shè)置有第二插入槽，所述第三滑塊位于所述第二插入槽內(nèi)。

41、本發(fā)明的有益效果為：

42、利用繩驅(qū)原理實(shí)現(xiàn)差速運(yùn)動(dòng)，繩索相對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)極大減少了差速機(jī)構(gòu)質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)。

43、利用繩驅(qū)原理設(shè)計(jì)了差速機(jī)構(gòu)，既補(bǔ)償了滑塊差速機(jī)構(gòu)的移動(dòng)副摩擦大問(wèn)題，又避免齒輪式差速機(jī)構(gòu)中存在的尺寸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，齒輪傳動(dòng)路線摩擦累計(jì)影響大問(wèn)題。

44、從本質(zhì)上將繩索拮抗對(duì)力差直接轉(zhuǎn)換為靜摩擦力較小的轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)快速差速響應(yīng)的效果。

技術(shù)特征：

1.一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述定軸卷繩輪和差速卷繩輪上分別設(shè)置有第一繩槽和第二繩槽，所述第一繩槽和第二繩槽對(duì)置設(shè)置；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述繩索導(dǎo)向組件包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述連桿具有兩個(gè)，兩個(gè)所述連桿呈上下對(duì)稱分布；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述第二滑塊和第三滑塊上均設(shè)置有穿線孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，其特征在于，所述第一夾指上設(shè)置有第一插入槽，所述第二滑塊位于所述第一插入槽內(nèi)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種快響應(yīng)繩驅(qū)自適應(yīng)二指夾持器，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、第一夾指、第二夾指、繩索導(dǎo)向組件、差速卷繩輪和四個(gè)定軸卷繩輪；差速卷繩輪具有第一繩索、第二繩索、第三繩索和第四繩索；四個(gè)定軸卷繩輪配置為與第一繩索、第二繩索、第三繩索和第四繩索一一對(duì)應(yīng)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)能帶動(dòng)第一夾指和第二夾指的直線運(yùn)動(dòng)；通過(guò)兩組拮抗繩索對(duì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)直驅(qū)式差速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)四根繩索所形成的張拉力相互平衡時(shí)，兩組繩索運(yùn)動(dòng)相同，然而兩組拮抗繩索對(duì)張拉力不平衡時(shí)，繩索張拉力差直接驅(qū)動(dòng)差速輪轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中的齒輪傳動(dòng)摩擦與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的問(wèn)題，降低了靜摩擦力造成的響應(yīng)延遲。

技術(shù)研發(fā)人員：夏崇坤,姜瀟,黃荻崴,付超,吳嘉寧,孟得山,李新亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26