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申请/专利权人：燕山大学

摘要：本发明涉及一种伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元，其包括基础折展单元与扩展折展单元，两者结构基本相似，均包括连接花盘、驱动单元、折叠杆组、剪叉单元和桁架杆；多个连接花盘之间通过桁架杆和驱动折叠杆连接而组成基础层与扩展层；基础层与扩展层之间通过被动折叠杆、驱动单元以及剪叉单元连接而形成侧面；本发明还涉及一种空间抓取机械手折展机构，其包括一个基础折展单元和多个相同结构的扩展折展单元。本发明的一种伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元、折展机构及其折展方法，伸展运动和弯曲运动解耦，采用冗余驱动单元，具有较大的折叠比与刚度，结构简单，控制灵活，拓展性强，具有较强的实用性与适用性。

主权项：1.一种伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元，其特征在于，其包括连接花盘、驱动单元、折叠杆组、剪叉单元和桁架杆；所述连接花盘包括第一连接花盘、第二连接花盘、第三连接花盘以及第四连接花盘，所述第一连接花盘、第三连接花盘以及第四连接花盘之间通过桁架杆和驱动折叠杆连接，并共同组成伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的基础层；所述第二连接花盘、第三连接花盘以及第四连接花盘之间通过桁架杆连接，并共同组成伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的扩展层；伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的基础层与扩展层之间通过被动折叠杆、驱动单元以及剪叉单元连接，且被动折叠杆、驱动单元以及剪叉单元分别与各个连接花盘构成伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的侧面；所述第一连接花盘与所述第二连接花盘之间通过被动折叠杆连接，所述第三连接花盘和所述第四连接花盘之间通过剪叉单元与驱动折叠杆连接；在伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的基础层上，所述第一连接花盘分别通过一个桁架杆连接第三连接花盘与第四连接花盘，且各桁架杆的第一端分别转动连接于第一连接花盘，各桁架杆的第二端分别固定连接于第三连接花盘和第四连接花盘；在伸展与弯曲运动解耦的空间抓取机械手折展单元的扩展层上，所述第二连接花盘分别通过一个桁架杆连接第三连接花盘与第四连接花盘，且各桁架杆第一端分别转动连接于第二连接花盘，各桁架杆第二端分别固定连接于第三连接花盘和第四连接花盘；所述驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元包括第一驱动单元电缸和第一驱动单元电杆，所述第二驱动单元包括第二驱动单元电缸和第二驱动单元电杆；所述第一驱动单元第一端转动连接于第一连接花盘，所述第一驱动单元第二端转动连接于第三连接花盘；所述第二驱动单元第一端转动连接于第一连接花盘，所述第二驱动单元第二端转动连接于第四连接花盘；所述驱动电缸和所述驱动电杆之间构成移动连接；所述折叠杆组包括被动折叠杆和驱动折叠杆，所述被动折叠杆的两构件通过转动副连接，被动折叠杆的两构件之间的夹角在外力作用下发生被动变化，且被动折叠杆的两个连接端分别与第一连接花盘和第二连接花盘转动连接；所述驱动折叠杆的两构件通过转动副连接，驱动折叠杆的两构件夹角可在驱动力作用下发生主动变化，且驱动折叠杆两个连接端分别转动接触于第三连接花盘和第四连接花盘；所述驱动折叠杆能够驱动对称布置的桁架杆扇形展开；所述剪叉单元包括第一剪叉杆和第二剪叉杆，两个剪叉杆之间通过转动副连接，且两个剪叉杆结构相同；所述剪叉单元连接了所述基础层与所述扩展层，且所述剪叉单元的四个连接端分别与基础层以及扩展层两个面上第三连接花盘和第四连接花盘铰接。

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