本发明属于机器人抓手，具体涉及一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手。
背景技术：
：：1、双稳态结构是一种打开和闭合状态下都不需要外界能量输入的结构，其有两个系统势能极小值点，这两个极小值点对应了双稳态结构的两个稳定位置。当双稳态机构受到外界能量输入，超过某一能量势垒后，可以从一个势能极小点跃变到另一势能极小点，发生稳态跳跃现象。现在大多数双稳态抓手仅具有单一的主动抓取模式，而在不同工作场景中服务于多种目的的多模式抓取仍然没有实现；现有的双稳态作动器在初始设计过程中对外界刺激的响应速度和灵敏度等性能主要依赖于其预先设定的结构参数、材料和驱动方法；执行器一旦制成，其功能和性能是不可改变的，导致抓手的适用场景少。所以需要一个可以调节触发力的双稳态抓手来取代传统的双稳态抓手。2、目前，对于可调双稳态抓手，国内外已经有了一些相关的研究。如国家发明专利cn113370239b通过对抓持器预位移的动态调节，改变双稳态软抓手的触发能量势垒,提高对较小运动动能的目标物体的被动抓取成功率，但其需要预调节，不能连续调节。如发表在国际期刊ieee上的文献《yonakang jiang,xin tong,jian li,chongjing cao,xing gao，yinatian li.reprogrammable bistable actuators for multimodal fast,andultrasensitive grasping.》。该文献提出了一种新型的可编程双稳致动器，该种双稳致动器在结构达到不稳定边缘之前的中间状态，以快速释放存储的能量。通过对这些中间态的能垒进行编程，双稳致动器带来了特殊的功能，并证明了其在波传播、快速捕获和精细抓取方面的优势。然而，当前可编程双稳态执行器对外部刺激的灵敏度可调性仍然局限在很小的范围内。技术实现思路1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，解决了现有技术中的问题。2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：3、一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，包括基座，基座上端的两侧分别设置有一个被动手指杆，基座上端的两侧分别转动连接有d型轴，d型轴贯穿被动手指杆并与其固定连接；每个被动手指杆的下端部设置有一个主动控制杆，主动控制杆可转动调节的固定在d型轴上，被动手指杆的上端部与主动控制杆之间连接有弹性圈，对被动手指杆的上端部与主动控制杆之间施加弹性拉力；4、两个所述被动手指杆之间安装有弹性带，弹性带的两端分别与两个被动手指杆的上端部固定，弹性带的中间位置固定有夹板，夹板下端固定有主动控制绳索。5、进一步地，所述基座上固定有支架，支架设置有能够转动的卷筒，主动控制绳索的一端缠绕在卷筒上。6、进一步地，所述基座上安装有直驱电机，直驱电机的输出轴上固定有齿轮，齿轮与卷筒之间安装有离合器，齿轮能与离合器外部齿轮啮合，离合器通电时，离合器输出轴与卷筒同步转动。7、进一步地，所述d型轴贯穿主动控制杆，主动控制杆螺纹配合有顶丝，顶丝能够与d型轴接触并抵紧。8、进一步地，所述d型轴的横截面呈d型，顶丝与d型轴上的平面接触。9、进一步地，两个所述被动手指杆的上端部均转动连接有光轴，光轴的外圆面与弹性带表面接触。10、进一步地，两个被动手指杆的上端部侧边分别通过螺栓连接的方式固定有一个压板，两个压板能够分别将弹性带的两端压紧固定在两个被动手指杆上。11、进一步地，位于基座两侧的d型轴上分别固定一个同步轮，两个同步轮之间安装有同步绳索，同步绳索的两端分别缠绕在两个同步轮上，且两个同步轮同步反向转动。12、进一步地，所述被动手指杆的上端部设置有轴套，弹性圈的一端内表面与轴套紧贴。13、一种机器人，包括上述具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手。14、本发明的有益效果：15、1、本发明的可调双稳态抓手，不需要添加固定的机械限位，可以通过调节主动控制绳索和主动控制杆来控制开口的宽度.从而抓取大小不一的物体。16、2、在无抓取物的时候可以通过调节主动控制杆越过临界触发位置，使双稳态抓手切换两种稳态。17、3、在双稳态抓手的释放到夹持的过程中，可以通过调节主动控制杆接近临界触发夹持的位置或者调节主动控制绳索对弹性带施加拉力从而使被动手指杆接近临界触发夹持的位置，减小被动手指杆到临界触发夹持的角位移，即相对于未调节时，现在只需要更小的触发力就可以使抓手进入夹持状态，加快了抓手的捕获速度。18、4、在双稳态抓手夹持抓取物后，通过调节主动控制绳索使弹性带获得一个较大的反弹力，然后调节主动控制杆越过临界释放位置，使被动手指杆达到释放的条件，继续调节主动控制杆并使其接近临界触发释放的位置，此时触发力接近最大，弹性圈对被动手指杆的拉力也接近最大，一旦离合器断电，绳索松开，被动手指杆瞬间释放并使弹性带快速绷直，加快了弹性带的弹射速度，以此增强抓手的弹射能力。技术特征：1.一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)上端的两侧分别设置有一个被动手指杆(7)，基座(1)上端的两侧分别转动连接有d型轴(5)，d型轴(5)贯穿被动手指杆(7)并与其固定连接；每个被动手指杆(7)的下端部设置有一个主动控制杆(6)，主动控制杆(6)可转动调节的固定在d型轴(5)上，被动手指杆(7)的上端部与主动控制杆(6)之间连接有弹性圈(15)，对被动手指杆(7)的上端部与主动控制杆(6)之间施加弹性拉力；2.根据权利要求1所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，所述基座(1)上固定有支架(17)，支架(17)设置有能够转动的卷筒(18)，主动控制绳索(14)的一端缠绕在卷筒(18)上。3.根据权利要求2所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，所述基座(1)上安装有直驱电机(2)，直驱电机(2)的输出轴上固定有齿轮(23)，齿轮(23)与卷筒(18)之间安装有离合器(16)，齿轮(23)能与离合器(16)外部齿轮啮合，离合器通电时，离合器(16)输出轴与卷筒(18)同步转动。4.根据权利要求1所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，所述d型轴(5)贯穿主动控制杆(6)，主动控制杆(6)螺纹配合有顶丝(4)，顶丝(4)能够与d型轴(5)接触并抵紧。5.根据权利要求4所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，所述d型轴(5)的横截面呈d型，顶丝(4)与d型轴(5)上的平面接触。6.根据权利要求1所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，两个所述被动手指杆(7)的上端部均转动连接有光轴(10)，光轴(10)的外圆面与弹性带(11)表面接触。7.根据权利要求1或6所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，两个被动手指杆(7)的上端部侧边分别通过螺栓连接的方式固定有一个压板(8)，两个压板(8)能够分别将弹性带(11)的两端压紧固定在两个被动手指杆(7)上。8.根据权利要求1所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，位于基座(2)两侧的d型轴(5)上分别固定一个同步轮(12)，两个同步轮(12)之间安装有同步绳索(25)，同步绳索(25)的两端分别缠绕在两个同步轮(12)上，且两个同步轮(12)同步反向转动。9.根据权利要求1所述的一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，其特征在于，所述被动手指杆(7)的上端部设置有轴套(9)，弹性圈(15)的一端内表面与轴套(9)紧贴。10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手。技术总结本发明公开一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手，属于机器人抓手
技术领域：
：；一种具有捕获和弹射功能的可调双稳态抓手包括基座，基座上端的两侧分别设置有一个被动手指杆，基座上端的两侧分别转动连接有D型轴，D型轴贯穿被动手指杆并与其固定连接；每个被动手指杆的下端部设置有一个主动控制杆，主动控制杆可转动调节的固定在D型轴上，被动手指杆的上端部与主动控制杆之间连接有弹性圈，对被动手指杆的上端部与主动控制杆之间施加弹性拉力；两个所述被动手指杆之间安装有弹性带，弹性带的两端分别与两个被动手指杆的上端部固定，弹性带的中间位置固定有夹板，夹板下端固定有主动控制绳索。技术研发人员：项升,张炜,李嘉豪,牛牧野,卞炜坤,杨扬,韦中,刘佳受保护的技术使用者：南京信息工程大学技术研发日：技术公布日：2024/1/15