1.一种摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：所述敏捷灵巧爪的结构包括手掌、与手掌连接的三个结构相同且沿周向均匀安装的手指部件(9)、以及恒扭矩三轴输出装置(10)；

所述敏捷灵巧爪具有如下特征：

①手掌提供手指部件(9)的指根节转位功能，三个手指部件(9)中有二个转位、一个不转位，即左前手指部件(9)不转位；内导向笔形气缸(3)活塞杆在原始位置，三个手指部件(9)抓取水平圆柱、长方体；或内导向笔形气缸(3)活塞杆在伸出末端位置，一个手指部件(9)原地逆时针转位60度、另一个手指部件(9)原地顺时针转位60度，从而抓取直立圆柱、球体；

②手掌提供指根节转动功能，电机(1)驱动使三个手指部件(9)转动，是以相同指根角度变化速度，指根角度是手指部件(9)的指根节与底板(2)的夹角；

③手掌提供向手掌内包络方式抓取或捏取方式抓取的功能，手掌上叶片式转动气缸(32)通过耐磨平带(33)，驱动每个手指部件(9)连接的恒扭矩三轴输出装置(10)，每个恒扭矩三轴输出装置(10)再驱动三根软轴(9a)、带动手指部件(9)的中指上节、中指下节、指尖节分别转动；

④通过相邻指节之间的转动限位，每个手指部件(9)的指根节与中指上节、中指上节与中指下节、中指下节与指尖节之间的初始角度，为所有指节呈现一根直线状态、再分别向接触面相反方向转动，这三个角度分别为：-10°、-20°、-30°；

⑤包络抓取状态或捏取状态，靠恒扭矩三轴输出装置(10)中的三对摩擦盘(10l)的打滑协调关节之间的角度，即指尖节、中指下节、中指上节先后各自接触被抓物体后，三根软轴(9a)先后各自停止转动；由被抓物体的形状与尺寸、机械臂状态控制的手掌与被抓物体的相对位置、以及电机控制的指根角度，最终决定各指节的接触状态；

⑥每根软轴(9a)通过蜗杆涡轮机构驱动中指上节、中指下节、指尖节转动，由于蜗杆涡轮机构的自锁作用，到位接触后停止驱动力，不再产生摩擦盘(10l)的打滑现象，但也不会松开被抓物体；

⑦因中指上节、中指下节、指尖节的角位移依次增加，为提高效率、并减少摩擦盘的摩擦耗能，恒扭矩三轴输出装置(10)的一轴输入、三轴输出的齿轮副传动比有二种规格，使得驱动中指上节、中指下节、指尖节的三根软轴(9a)的角速度之比为1:1.2:1.5或1:1.3:1.8；

⑧靠压缩弹簧(27)作用下张紧带轮(29)的位移，耐磨平带(33)与驱动带轮(31)之间产生打滑，起到过载保护作用；

所述敏捷灵巧爪的具体结构如下：

整体安装结构：通过机械臂安装板(23)上面的沉孔定位后，用螺钉将敏捷灵巧爪固定到机械臂上，导杆(6)的两端分别与底板(2)、机械臂安装板(23)间隙配合，由两根导杆(6)将间隔设置的底板(2)和机械臂安装板(23)联结成整体，通过螺母紧固；

Ⅰ、指根节转动结构：位于底板(2)和机械臂安装板(23)之间的指根转动推板(21)上，装有两个直线轴承(22)，两个直线轴承(22)分别套在两个导杆(6)上，指根转动推板(21)靠两个导杆(6)导向而上下移动；左前面一根固定不动的小条板(20)靠螺栓固定在指根转动推板(21)上，左后面、右面的转动的小条板(20)各自通过开口销与指根转动推板(21)铰链联结，三根小条板(20)上都装有单耳推杆(19)，单耳推杆(19)下端的单耳与叉形二力杆(9b)上端的双耳铰链联结；带丝杠轴的电机(1)安装在底板(2)上，丝杠螺母(24)固定在指根转动推板(21)上，电机(1)驱动指根转动推板(21)上下移动，从而带动叉形二力杆(9b)，驱使手指部件(9)的指根节转动；

Ⅱ、所述指根节的转位结构：左后面、右面的小条板(20)转动约束的开口销轴心线，分别与左后面、右面的二个相同的设于底板(2)中曲柄转套(14)的二个回转中心线同轴；左前面的小条板(20)固定螺栓的轴心线与设于底板(2)中细高套座(25)的轴心线同轴；

右面手指座正向转位结构：内导向笔形气缸(3)活塞杆螺纹上固定的双耳座(5)、滑块连杆(7)、右面的曲柄转套(14)形成曲柄滑块机构；内导向笔形气缸(3)端部用螺母固定在L形气缸支座(4)上，L形气缸支座(4)固定在底板(2)上；双耳座(5)与滑块连杆(7)一端铰链联结，滑块连杆(7)另一端、长连杆(8)的右端、右面的曲柄转套(14)的曲柄端三者靠销钉形成铰链联结；内导向笔形气缸(3)驱动下将双耳座(5)直线移动变为右面的曲柄转套(14)的转动；

左后面手指座的反向转位结构：长连杆(8)的左端、左后面的曲柄转套(14)靠销钉形成铰链联结，右面的曲柄转套(14)、长连杆(8)、左后面的曲柄转套(14)形成反曲柄摇杆机构，右边的曲柄转套(14)与左后面的曲柄转套(14)的转动方向相反、角位移大小相等；

不转位的左前面手指座的安装结构：细高套座(25)直接固定在底板(2)上；

手指部件(9)的安装结构：左前面的细高套座(25)、以及左后面、右面的二个铜套座(13)均布地固定在底板(2)上，细高套座(25)与底板(2)的孔是定位间隙配合，曲柄转套(14)的外圆柱面均与铜套座(13)内孔是转动间隙配合，且在曲柄转套(14)的下部靠轴用弹性卡环(12)轴向限位；曲柄转套(14)、细高套座(25)的下部台阶面以下圆柱面均与倒L形纵截面的指根支座(11)上的孔是定位间隙配合，再将三个指根支座(11)调整好相位角，即内导向笔形气缸(3)活塞杆伸出终端位置时，相邻两个指根支座(11)的内侧平面之间夹角是

60度角度，以抓取直立圆柱体、圆球体，再用两个开槽圆螺母防松固定，因此内导向笔形气缸(3)就驱动二个曲柄转套(14)原地转位，实现二根反向转动手指相关的指根支座(11)、指根节、叉形二力杆(9b)、单耳推杆(19)、小条板(20)一起转位；

Ⅲ、中指上节、中指下节、指尖节转动的驱动结构：曲柄转套(14)、的内孔与驱动轴(16)外圆柱面之间是转动间隙配合，细高套座(25)的内孔与转动轴(34)外圆柱面之间是转动间隙配合，驱动轴(16)的外圆柱面上有半圆弧截面形环槽，转动轴(34)除了环槽的高度与驱动轴(16)不同之外，尺寸与结构均相同；曲柄转套(14)、细高套座(25)的径向均有滚珠(15)，球头紧定螺钉拧紧后限制滚珠(15)径向移动，从而实现驱动轴(16)、转动轴(34)的轴向限位；

驱动轴(16)、转动轴(34)最下端是外六角形，插进恒扭矩三轴输出装置(10)的内六角孔齿轮轴(10e)零件上的相同六角形孔中，再将恒扭矩三轴输出装置(10)固定在指根支座(11)，恒扭矩三轴输出装置(10)的三个输出轴(10m)的下端也是外六角形，输出轴(10m)的下端均外套有内六角磁吸(10a)零件、并被吸住，软轴(9a)的压紧端头最外段也是外六角形，插进内六角磁吸(10a)、并被吸住；驱动轴(16)、转动轴(34)的上端装有带轮(17)，螺钉通过圆盖(18)将带轮(17)固定在驱动轴(16)、转动轴(34)上，叶片式转动气缸(32)安装在底板(2)上，叶片式转动气缸(32)输出轴上装有驱动带轮(31)，驱动带轮(31)通过耐磨平带(33)、三个带轮(17)，分别将二根驱动轴(16)、一根转动轴(34)转动、从而通过软轴(9a)驱动每个手指部件(9)的中指上节、中指下节、指尖节转动；用来张紧耐磨平带(33)的张紧带轮(29)的轴安装在滑块(30)上，滑块(30)套在二根导向杆(28)上，二根导向杆(28)的两端被支架(26)固定，二根压缩弹簧(27)分别套在二根导向杆(28)，压缩弹簧(27)的两端分别抵着支架(26)和滑块(30)；

Ⅳ、手指部件(9)的装配结构如下：

每个手指部件(9)包括指根节、中指上节、中指下节、指尖节，是由双头间隙配合螺柱(9v)和螺母，分别将指根节右(9c)和指根节左(9d)、中指上节右(9e)和中指上节左(9f)、中指下节右(9g)和中指下节左(9h)、指尖节右(9i)和指尖节左(9j)，联结成的各个指节整体，从而二个L形横截面合并成U形横截面，各指节的U形的底平面上均粘贴了接触被抓物体的防滑橡胶(9w)；

与手掌相关的安装结构：指根支座(11)与指根节侧面铰链联结、从而约束手指部件(9)单自由度转动，叉形二力杆(9b)下端的叉形双耳也与指根节侧面铰链联结、从而使指根节转动；软轴(9a)两端的压紧端头最外段是外六角形，插进恒扭矩三轴输出装置(10)的内六角磁吸(10a)、并被吸住；蜗杆蜗轮传动的悬臂蜗杆轴(9o)上段为外六角形，同样套有内六角磁吸(10a)，软轴(9a)下端的外六角形段也插进内六角磁吸(10a)，从而传递扭矩；三根软轴(9a)同时从叉形二力杆(9b)下端的叉形双耳中间、铰链销轴的外侧穿过；

用于相邻指节之间联结的蜗杆蜗轮传动结构：蜗杆蜗轮传动结构是左右对称的，右半壳(9k)、左半壳(9l)将右半铜套(9m)、左半铜套(9n)套装在悬臂蜗杆轴(9o)外面，右半铜套(9m)、左半铜套(9n)合起后形成的圆孔与悬臂蜗杆轴(9o)之间是转动间隙配合、使悬臂蜗杆轴(9o)滑动摩擦地转动，并靠右半铜套(9m)、左半铜套(9n)合起后形成的圆孔的上下二端面限制悬臂蜗杆轴(9o)的轴向移动、保证蜗杆蜗轮副的齿侧间隙；蜗轮轴(9q)中间左侧台阶面处装有短键(9t)和蜗轮(9r)，蜗轮(9r)的左侧有隔套(9s)，蜗轮轴(9q)中间右侧台阶面和隔套(9s)左侧面各装了一个短铜套(9p)，两个短铜套(9p)外圆柱分别塞进右半壳(9k)、左半壳(9l)下端的左、右侧壁的沉孔中；

相邻指节之间联结的装配结构：右半壳(9k)、左半壳(9l)合并后塞进指根节、中指上节、中指下节的槽口中，两个双头间隙配合螺柱(9t)穿过右半壳(9k)、左半壳(9l)的两个孔，将蜗杆蜗轮传动的右半壳(9k)、左半壳(9l)固定在中指节(9g)上；

中指上节右(9e)、中指上节左(9f)、中指下节右(9g)、中指下节左(9h)、指尖节右(9i)、指尖节左(9j)分别合并后装在蜗轮轴(9q)的两端，蜗轮轴(9q)两端装配的两根短键(9t)驱动中指上节或中指下节或指尖节转动，从而软轴(9a)驱动蜗杆轴(9o)、蜗轮轴(9q)、中指上节或中指下节或指尖节转动，两个双头间隙配合螺柱(9t)将右半指尖节(9n)、左半指尖节(9o)固定在各指节上；

中指上节或中指下节或指尖节的转动限位结构：在指尖节转动中心处，中指下节左(9h)侧边下端与指尖节左(9j)侧边上端的轮廓形状，限制了指尖节转动的初始角度与最终角度，且中指下节右(9g)侧边下端与指尖节右(9i)侧边上端的轮廓形状也相同；通过调整蜗杆蜗轮传动副，装配时须保证三根手指部件(9)对应的中指上节、中指下节、指尖节的初始角度均相等；

Ⅴ、恒扭矩三轴输出装置(10)的装配结构如下：

相邻的上壳(10f)、中壳(10d)、下壳(10c)之间靠定位销定位，二个内六角螺钉将上壳(10f)、中壳(10d)固定在下壳(10c)上，中壳(10d)左侧有二个安装的螺纹孔；输入的内六角孔齿轮轴(10e)的上端靠铜套(10g)、下端靠大轴承(10h)支撑，传动给周边均布的三个内六角孔齿轮轴(10e)，周边的三个内六角孔齿轮轴(10e)上下端均靠铜套(10g)支撑；三根中间轴(10i)的上段为外六角形，与周边的三个内六角孔齿轮轴(10e)的内六角孔间隙配合，中间轴(10i)的中段依次套有小轴承(10j)、圆碟形弹簧(10k)，中间轴(10i)台阶面限制小轴承(10j)内圈上面，圆碟形弹簧(10k)的小端顶住小轴承(10j)内圈下面，圆碟形弹簧(10k)的大端顶住摩擦盘(10l)，这样通过小轴承(10j)外圈承受摩擦盘(10l)产生的轴向力，中间轴(10i)下段与摩擦盘(10l)过盈紧配合或者强力胶水粘结；下面对应的摩擦盘(10l)与输出轴(10m)也是过盈紧配合或者强力胶水粘结，输出轴(10m)的中段依次套有圆碟形弹簧(10k)、小轴承(10j)，圆碟形弹簧(10k)的大端顶住下面的摩擦盘(10l)，圆碟形弹簧(10k)的小端顶住下面的小轴承(10j)内圈上面，细牙螺纹套(10b)的外螺纹旋在下壳(10c)上，细牙螺纹套(10b)上端顶住下面的小轴承(10j)外圈，旋转细牙螺纹套(10b)可调节二个摩擦盘(10l)之间的正压力，从而调节输出扭矩，输出轴(10m)的最下段为外六角形，在外六角形段套有内六角孔磁吸(10a)、并吸在上面；中间轴(10i)、小轴承(10j)、圆碟形弹簧(10k)、摩擦盘(10l)先整体装配，同样输出轴(10m)、小轴承(10j)、圆碟形弹簧(10k)、摩擦盘(10l)先整体装配，然后再装进下壳(10c)、中壳(10d)之间。

2.根据权利要求1所述的摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：二个转位的手指部件(9)的指根转位的角位移是大小相等的；内导向笔形气缸(3)的最大行程确定了指根最大转位角度为60度；靠压力传感器反馈和高速开关阀气压的精确控制，平衡单作用的内导向笔形气缸(3)内的压缩弹簧力，从而使指根转位角度在0-60度范围的任意角度。

3.根据权利要求1所述的摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：指根转动推板(21)处于最高位置时，三个手指部件(9)的指根转动的初始角度相等。

4.根据权利要求1所述的摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：每次抓取前的初始位置是：根据抓取状态要求，电机控制指根节转动的初始角度精确设定；三个手指部件(9)的每个指根节与中指上节之间、中指上节之间与中指下节之间、中指下节与指尖节之间的三个初始角度均相等，均处于反转的限位之处。

5.根据权利要求1所述的摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：三个手指部件(9)的指根节、中指上节、中指下节、指尖节转动的角位移是相等的；物体尺寸确定、敏捷灵巧爪高度确定、指根转动角度确定的情况下，随着叶片式转动气缸(32)的压力变化，接触力的位置和方向是不变的。

6.根据权利要求1所述的摩擦副传动多根软轴传递仿节肢动物手指的敏捷灵巧爪，其特征在于：靠压力传感器反馈和高速开关阀，对叶片式转动气缸(32)输入气压的精确控制，控制接触力的大小。