【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及一种四指机器人灵巧手。
技术介绍
1、在众多机器人应用中，与机器人进行交互的环境往往是非结构化、杂乱的，这就要求一只灵巧的机器人手来适应物体几何形状、姿态以及软硬的不确定性。对灵巧性有要求的任务不仅体现在广泛的抓取，更聚焦在灵巧的指尖操作。这些操作可以描述为：不依赖外部表面(比如手掌或桌面)，仅使用来自指尖的接触力任意地重定位或者重定向被抓取的物体。
2、如何开发灵巧的机器人手，一直是机器人社区的热点议题：一是基于欠驱动机制来设计机器人手，欠驱动手利用关节的耦合或柔顺特性，可以被动适应环境来抓取不同形状的物体，但这是在牺牲关节可控性的前提下来获得的抓取自适应性，为精细的指尖操作带来更多挑战。二是将并联机器人技术应用于机器人手，并联机器人手可以很容易实现末端的高自由度，但系统的体积往往是庞大的，也不便处理对大物体的包络抓取。三是设计具有柔软手指的软体手。软体手具有极高的被动柔顺性，可以安全地与环境中的脆弱物体进行交互，但在抓取位置精度、有效载荷甚至不可逆的结构变形方面付出了代价。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种四指机器人灵巧手，以减小机器人手的体积，同时提高抓取物体的灵巧性。
2、本专利技术提供一种四指机器人灵巧手，包括基座，所述基座上设有四个手指，每个所述手指包括：第一指节，通过第一关节与所述基座连接，所述第一关节具有多个主动自由度，以使所述第一指节可进行伸展、屈曲和旋转动作；第二指节，与所述第一指节铰接，以使所述第二指节
3、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第一关节包括：第一传动链，所述第一传动链用于带动所述第一指节进行旋转动作；第二传动链，所述第二传动链用于带动所述第一指节进行伸展动作；第三传动链，所述第三传动链用于带动所述第一指节进行屈曲动作。
4、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第一传动链包括：主动齿轮，设置于所述基座内；从动件，所述从动件的部分设置于所述基座内，且与所述主动齿轮啮合，所述从动件的剩余部分通过所述第三传动链与所述第一指节连接，以带动所述第一指节进行旋转动作。
5、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述从动件包括：第一板体，通过所述第三传动链与所述第一指节连接；第二板体，与所述第一板体垂直设置并连接，所述第二板体设有通孔，所述第二板体的外缘设有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。
6、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第二传动链包括：第一连接件，所述第一连接件的第一端与所述第一板体转动连接；第二连接件，所述第二连接件的第一端与所述第一连接件的第二端铰接，所述第二连接件的第二端与所述第一指节连接；其中，所述第一连接件转动时能够带动所述第一指节进行伸展动作。
7、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第三传动链包括：联轴器，设置于所述第二板体的通孔内；第三连接件，与所述联轴器连接；第四连接件，所述第四连接件的两端分别与所述第三连接件以及所述第二连接件连接；其中，所述联轴器转动时可带动所述第四连接件和所述第三连接件转动，进而带动所述第二连接件相对于所述第一连接件转动，以使所述第一指节进行屈曲动作。
8、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第一关节还包括多个第一驱动器，多个所述第一驱动器分别用于驱动所述第一传动链、所述第二传动链以及所述第三传动链动作。
9、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述柔性指尖包括：柔性指尖本体，所述柔性指尖本体具有凸起，所述凸起呈第一球窝状结构，所述第一球窝状结构与人手指尖的几何形状相同，所述第一球窝状结构还连接有多个弹性件，其中，所述第二关节设置于所述第一球窝状结构内；仿指甲体，与所述凸起分别设置于所述第二指节的两侧，并通过所述弹性件固定于所述第二指节上；其中，所述第二关节的部分可相对于所述凸起滑动，以根据物体的表面轮廓被动调整抓取方向，所述弹性件在所述凸起抓取物体时发生形变，在物体释放后，带动所述凸起恢复原状。
10、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，所述第二关节包括：固定架，设于所述凸起内，所述固定架呈第二球窝形结构；磁性件，嵌设于所述第二球窝形结构凸出的表面内；铁球，设于所述第二球窝形结构内，所述铁球与所述第二指节连接，所述磁性件通过磁吸力与所述铁球连接，在磁吸力的作用下，所述磁性件可带动所述固定架沿所述铁球的表面滑动，以根据物体的表面轮廓被动调整抓取方向。
11、根据本专利技术提供的一种四指机器人灵巧手，还包括：第三关节，所述第二指节与所述第一指节通过所述第三关节转动连接；第二驱动器，与所述第三关节连接，以驱动所述第三关节动作。
12、本专利技术提供的四指机器人灵巧手，通过设置第一指节、第一关节、第二指节、第二关节和柔性指尖，模拟人类拇指设计，具有多个自由度，提高了手指的灵巧性，可以实现对不同形状和大小物体的灵活抓取，还提高了对掌内物体进行平移及旋转的操作能力；柔性指尖能够更安全地与环境进行交互，而在外力消失后，柔性指尖会自动恢复原状。
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1.一种四指机器人灵巧手，其特征在于，包括基座，所述基座上设有四个手指，每个所述手指包括：
2.根据权利要求1所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第一关节包括：
3.根据权利要求2所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第一传动链包括：
4.根据权利要求3所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述从动件包括：
5.根据权利要求4所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第二传动链包括：
6.根据权利要求5所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第三传动链包括：
7.根据权利要求2所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第一关节还包括多个第一驱动器，多个所述第一驱动器分别用于驱动所述第一传动链、所述第二传动链以及所述第三传动链动作。
8.根据权利要求1所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述柔性指尖包括：
9.根据权利要求8所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第二关节包括：
10.根据权利要求1所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种四指机器人灵巧手，其特征在于，包括基座，所述基座上设有四个手指，每个所述手指包括：
2.根据权利要求1所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第一关节包括：
3.根据权利要求2所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第一传动链包括：
4.根据权利要求3所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述从动件包括：
5.根据权利要求4所述的四指机器人灵巧手，其特征在于，所述第二传动链包括：
6.根据权利要求5所述的四指机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，苏从嘉，王睿，崔少伟，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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