[0026] 以下结合附图对本发明作进一步说明：
[0027] 实施例1
[0028] 如图1、图2所示，一种基于磁力弹簧原理的弹性夹持机械抓手，包括夹持支架3和两个自适应夹持臂。两个自适应夹持臂的内端对称安装在夹持支架3的两端，且相对侧形成内凹的夹持部。
[0029] 自适应夹持臂包括磁弹簧抓手1和驱动电机2。驱动电机2固定在夹持支架3的端部；直接驱动磁弹簧抓手1转动，以进行夹持抓取工作。磁弹簧抓手1包括前端夹板1‑1、第二连接杆1‑2、外侧磁弹簧关节1‑3、第二可控自锁气弹簧1‑4、第一可控自锁气弹簧1‑5、后端夹板1‑6、驱动杆1‑7、第一连接杆1‑8和内侧磁弹簧关节1‑9。
[0030] 内侧磁弹簧关节1‑9和外侧磁弹簧关节1‑3结构相同，均包括第一V形架1‑3‑1、第二V形架1‑3‑2、永磁体1‑3‑3和轴承1‑3‑4。第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2均包括两个成120°夹角的磁性臂。第一V形架1‑3‑1与第二V形架1‑3‑2的中部通过轴承1‑3‑4转动连接。第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2上的两个磁性臂沿周向依次交替排列(即同一V形架上的两个磁性臂不相邻)。四个磁性臂内嵌入有永磁体1‑3‑3；任意两个相邻磁性臂的相对侧面上的永磁体1‑3‑3的磁极相同，使得任意两个相邻的磁性臂之间均产生沿周向的排斥力。
该排斥力使得第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2在初始状态下成60°夹角错开。
[0031] 磁弹簧关节安装如图5所示，磁弹簧关节安装时首先在第二V形架侧壁一1‑3‑2‑1中嵌入对应的永磁体1‑3‑3，并装上第二V形架侧壁二1‑3‑2‑2，得到一个完整的第二V形架1‑3‑2；在第一V形架侧壁一1‑3‑1‑1中嵌入对应的永磁体1‑3‑3后，将轴承1‑3‑4、第二V形架
1‑3‑2、第一V形架侧壁二1‑3‑1‑2同轴连接，使得第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2在同一平面交错连接；最后将，第一V形架侧壁一1‑3‑1‑1与第一V形架侧壁二1‑3‑1‑2对接固定。相邻的磁性臂中心线的夹角为60°且相邻磁性臂间的磁性相互排斥，进而当两V形架相对转动时会产生一个与转动方向相反的非线性排斥力，排斥力形成一个使两V形架相对位置恢复的趋势，以达到磁力弹簧的效果。
[0032] 外侧磁弹簧关节1‑3和内侧磁弹簧关节1‑9作为磁弹簧抓手1的旋转构件，用于控制磁弹簧抓手1的旋转夹持运动。内侧磁弹簧关节1‑9中的第一V形架1‑3‑1与夹持支架3转动连接。驱动电机2的输出轴与第一V形架1‑3‑1的中部固定，从而通过驱动电机2直接驱动第一V形架1‑3‑1。第一连接杆1‑8的内端与内侧磁弹簧关节1‑9中的第二V形架1‑3‑2固定，且端部与内侧磁弹簧关节1‑9的中心位置转动连接。第一连接杆1‑8的外端与外侧磁弹簧关节1‑3的中心位置转动连接。第一连接杆1‑8能够限制两磁弹簧关节的相对位置，同时起到支撑作用。驱动杆1‑7的一端与内侧磁弹簧关节1‑9的第一V形架1‑3‑1其中一根磁性臂的端部转动连接。驱动杆1‑7的另一端与外侧磁弹簧关节1‑3的第一V形架1‑3‑1其中一根磁性臂的端部转动连接。第二连接杆1‑2的内端与外侧磁弹簧关节1‑3的第二V形架1‑3‑2其中一根磁性臂固定。第一连接杆1‑8与第二连接杆1‑2在初始状态下成一个钝角。
[0033] 第一连接杆1‑8的中部开设有两个连接孔。后端夹板1‑6间隔固定在第一连接杆1‑8的两个连接孔处。前端夹板1‑1固定在第二连接杆1‑2上。后端夹板1‑6和前端夹板1‑1分别位于第一连接杆1‑8和第二连接杆1‑2的内侧，形成内凹的夹持部。前端夹板1‑1和/或后端夹板1‑6上均设置有压力传感器或应变片。
[0034] 第一可控自锁气弹簧1‑5的一端与内侧磁弹簧关节1‑9上连接驱动杆1‑7的磁性臂端部转动连接。第一可控自锁气弹簧1‑5的另一端与第一连接杆1‑8的中部转动连接。第二可控自锁气弹簧1‑4的一端与外侧磁弹簧关节1‑3上连接第二连接杆1‑2的磁性臂端部转动连接。第二可控自锁气弹簧1‑4的另一端与第一连接杆1‑8的中部转动连接。
[0035] 电机驱动内侧磁弹簧关节1‑9上第一V形架1‑3‑1转动的同时，内侧磁弹簧关节1‑9上的第二V形架1‑3‑2受磁力作用跟随转动，进而带动整个磁弹簧抓手1转动，进行夹持动作。第一可控自锁气弹簧1‑5和第二可控自锁气弹簧1‑4在夹持过程中能够伸缩变形，不影响磁弹簧抓手1的自适应变形；当磁弹簧抓手1完成自适应变形，达到可靠夹持状态后，第一可控自锁气弹簧1‑5和第二可控自锁气弹簧1‑4锁止，使得磁弹簧抓手1形成刚性结构。
[0036] 如图6和7，分别为本发明夹持规则物体示意图和夹持不规则物体示意图，由图片可以看到，当磁弹簧抓手1夹持不规则物体时，被夹持物凸起部分将右侧的前端夹板1‑1向逆时针方向推动，通过第二连接杆1‑2带动外侧磁弹簧关节1‑3上第二V形架1‑3‑2逆时针旋转，此时第二V形架1‑3‑2与第一V形架1‑3‑1间的相对距离减少，由于两者间产生的磁性排斥力增加，产生一个对于第二V形架1‑3‑2顺时针方向的力，使得前端夹板1‑1与被夹持物紧紧贴合，同时提供足够的夹持力抓紧被夹持物体。
[0037] 可见，发明提供的基于磁力弹簧原理的弹性夹持机械抓手夹持任何不规则物体时均能够自适应至四个或四个以上的夹持点，且四个夹持点分别在物体四周的不同位置，能够实现对不规则物体的稳定夹持。
[0038] 本发明夹持物体过程如下：
[0039] 步骤一：将机械抓手中心位置与被夹持物中心位置大致对齐，开启电源启动驱动电机2。
[0040] 步骤二：驱动电机2直接驱动内侧磁弹簧关节1‑9上第一V形架1‑3‑1向被夹持物体方向旋转，此时由于内侧磁弹簧关节1‑9上第一V形架1‑3‑1的磁性臂与内侧磁弹簧关节1‑9上第二V形架1‑3‑2磁性臂相互靠近，排斥力增大，迫使内侧磁弹簧关节1‑9上第二V形架1‑3‑2向相同方向旋转，进而使内侧磁弹簧关节1‑9上第二V形架1‑3‑2直接相连的第一连接杆
1‑8上的安装后端夹板1‑6向被夹持物体方向旋转。与此同时，转动的内侧磁弹簧关节1‑9通过驱动杆1‑7间接带动外侧磁弹簧关节1‑3上第一V形架1‑3‑1向被夹持物体方向靠近；同理，由于外侧磁弹簧关节1‑3上第一V形架1‑3‑1磁性臂与外侧磁弹簧关节1‑3上第二V形架
1‑3‑2磁性臂相互靠近，排斥力增大，迫使外侧磁弹簧关节1‑3上第二V形架1‑3‑2向相同方向旋转，进而使外侧磁弹簧关节1‑3上第二V形架1‑3‑2直接相连的第二连接杆1‑2上安装的前端夹板1‑1向被夹持物体方向靠近。
[0041] 步骤三：当前端夹板1‑1或后端夹板1‑6与被夹持物体接触后，驱动电机2继续按原方向旋转，同时转速降低，此时夹板受到与旋转方向相反的力，使得磁弹簧关节上的第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2相互靠近，两个V形架上的磁性臂间排斥力增加，这个排斥力通过连接杆及夹板传递到被夹持物体上，使夹板紧紧贴合被夹持物体，同时提供足够的夹持力用以抓取本夹持物体。此外，第一连接杆和第二连接杆转动的过程中，使得前端夹板1‑1和后端夹板1‑6均与被夹持物体接触，增加了夹持点数量。
[0042] 步骤四：当磁弹簧抓手1抓紧被夹持物体后驱动电机2停止转动，第一可控自锁气弹簧1‑5和第二可控自锁气弹簧1‑4启动自锁，进而将两个磁弹簧关节上的第一V形架1‑3‑1和第二V形架1‑3‑2相对角度锁定，形成刚性结构，最终达到锁定整个磁弹簧抓手1的目的，增强机械抓手夹持物体时的稳定性。
[0043] 实施例2
[0044] 一种基于磁力弹簧原理的弹性夹持机械抓手，本实施例与实施例1的区别在于：可控自锁气弹簧更换为能够自动锁止的其他伸缩元件，如中心杆与套管滑动连接，套管内设置有锁止中心杆的锁定结构。锁定结构采用电永磁体、机械夹爪。
