CN114274171A - 一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于夹具设备技术领域，公开了一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法，所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置设置有：用以负责整个被动式夹取机构的张开与闭合的柔性双稳态机构组件；在夹取机构的夹取过程中对连接及触发机构和柔性双稳态机构之间的位移进行竖直方向限制的叉式剪切机构限位组件；用以负责提供及传递夹取过程中触发柔性双稳态机构组件工作的触发力的连接及触发机构组件；用以负责夹取过程中更好的贴合夹取物体的表面的柔性鳍条效应组件。本发明采用纯机械结构，由外部环境变化触发夹取机构夹紧物体表面，依靠双稳态机构的自锁特性维持整个夹取机构稳定夹紧，较以往发明更进一步节省能源。

Description

一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法

技术领域

本发明属于夹具设备技术领域，尤其涉及一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法。

背景技术

目前，现有的夹取机构大多采用外置电机进行驱动，通过电机持续消耗能源以达到夹紧物体的目的，整体结构具有较大的结构复杂度、体积与重量。同时，受限于以外置电机为机构运动的驱动力，该类夹取机构在无法提供稳定能源的领域里无法大规模应用。而基于环境触发的纯机械式被动夹取机构，可以使得夹取机构在夹取过程中仅依靠机械结构的变化来为夹取机构提供驱动力，无需额外安装电机，不必持续消耗能源，具有很重要的实用价值。柔性机构是一种依靠机构中的柔性元素来传递运动、力或能量的机构，它不同于传统的柔性杆件，采用大变形柔性杆件替代刚性机构中的传统刚性杆件，其设计的宗旨是积极地利用元件的弹性变形来改善和提高机构的性能。将柔性机构的概念应用于夹取机构的夹爪上可以范围性适应被夹取物表面的不同形状。

双稳态机构是一种具备两种稳定状态的机构，夹取机构在工作过程中具有两种状态，即张开状态和闭合状态。而现有的夹取机构一般仅具有单一稳态，这使得维持另一稳态仍需要消耗能量，例如在夹取机构夹取物体时需要电机持续工作以保持稳定闭合状态。因此，采用双稳态概念应用于夹取机构的设计使得夹取机构能实现自锁的特性以节约能耗。

现有相关的专利：机械手抓取机构(CN202011205218.2)，现有专利方案不仅为主动驱动夹持，且具有多个驱动装置，自由度较多，导致该机构结构复杂且重量较大。同时，夹持模块采用全刚性机构，导致整个夹取机构柔顺性差。该发明为简单夹持机构的模块化，针对性差，并且不具备自锁功能，夹持过程中需要持续消耗能源。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的夹取机构多内置电机驱动模块，在夹取过程中会消耗额外能源；并且在夹取瞬间可能存在的瞬时冲击力。

(2)现有的夹取机构复杂。

解决以上问题及缺陷的难度为：首先，使用被动驱动代替主动驱动难度较大。当夹取装置无法通过外部驱动装置进行夹取时，必须寻找一种替代方式，将抓取装置工作环境中的某种势能转化为激发夹取装置工作的能量。其次，将机械结构简化难度较大。如果实现被动夹取的功能，必须要采用一套复杂的刚性连接将外部环境的某种势能转化为出发夹取装置工作的能量。同时，传统的刚性连接在夹取过程中存在瞬时冲击力，也会对工件造成损坏。因此，针对现有问题，如何满足夹取装置既采用被动夹取并且具有简单机械机构具有较大难度。

解决以上问题及缺陷的意义为：若以上问题及缺陷被解决，则可以极大的提高特种作业的效率。例如，在某些工况下，夹取装置长时间无法得到能源供应，若采用主动夹取方式，则该装置作业时间很大限度受到机器鞋带的能源大小决定。若工作一段时间往返补充能源则工作效率将大大降低。同时，若采用改进后的结构，可以显著降低夹取过冲中的瞬时冲击力，在工作过程中最大程度的保护被夹取物体的安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法。本发明采用纯机械结构，由外部环境变化触发夹取机构夹紧物体表面，依靠双稳态机构的自锁特性维持整个夹取机构稳定夹紧，较以往发明更进一步节省能源。

本发明是这样实现的，一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置设置有：

用以负责整个被动式夹取机构的张开与闭合的柔性双稳态机构组件；

在夹取机构的夹取过程中对连接及触发机构和柔性双稳态机构之间的位移进行竖直方向限制的叉式剪切机构限位组件；

用以负责提供及传递夹取过程中触发柔性双稳态机构组件工作的触发力的连接及触发机构组件；

用以负责夹取过程中更好的贴合夹取物体的表面的柔性鳍条效应组件。

进一步，所述柔性双稳态机构组件与连接及触发机构组件沿竖直方向堆叠放置；柔性双稳态机构组件与连接及触发机构组件在水平方向互为90度重叠放置，互不干涉。

进一步，所述柔性双稳态机构组件设置有十字连接座、三角底座、柔性软管、夹持臂；

三角底座左右两侧分别通过柔性软管与夹持臂连接，夹持臂端部安装有柔性鳍条块。

进一步，所述两个夹持臂分别通过销钉连接至十字连接座凸起的两根梁，并绕梁上的轴进行旋转，十字连接座位于夹取机构的中心；

三角底座上设置有滑轨，与连接及触发机构组件相连，使得三角底座沿竖直方向进行运动。

进一步，所述柔性软管一端连接至夹持臂，另一段连接至三角底座，实现三角底座运动并带动两根夹持臂进行旋转运动。

进一步，所述叉式剪切机构限位组件包括：剪切机构连杆、连杆中心连接轴、导轨滑块、限位小连杆；

剪切机构连杆呈交叉状布置，剪切机构连杆中心处有连杆中心连接轴连接，剪切机构连杆围绕连杆中心连接轴进行旋转。

进一步，所述剪切机构连杆两端均有滑块，剪切机构连杆分别放置于连接及触发机构组件的滑轨中以及柔性双稳态机构组件的滑轨中；

连杆中心连接轴连接有限位小连杆一端，限位小连杆另一段连接导轨滑块，导轨滑块放置于柔性双稳态机构组件的滑轨中。

进一步，所述连接及触发机构组件包括：连接底座传导连杆、执行连杆；

连接底座左右两端分别连接有两根传导连杆，传导连杆与执行连杆连接；

执行连杆连接至柔性双稳态机构组件的十字连接座上，执行连杆绕柔性双稳态机构组件的十字连接座上的轴进行旋转，执行连杆另一端连接至柔性双稳态机构组件的三角底座上的滑槽中。

进一步，所述柔性鳍条效应组件设置有柔性鳍条块，柔性鳍条块连接于柔性双稳态机构组件的夹持臂上。

本发明的另一目的在于提供一种所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置控制方法，所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置控制方法，包括：

当整个夹取机构未夹取物体时，柔性双稳态被动式夹取机构为张开状态；当整个夹取机构夹取物体时，三角底座接触被夹取物体的表面后，由于夹取机构的重力势能，使得夹取机构被进一步压缩，连接底座和十字连接座之间的距离将变小；

由于叉式剪切机构限位组件的作用，连接底座将仅沿Z方向向下移动；此时，连接底座通过传导连杆和执行连杆驱动三角底座，因此三角底座将向上运动；同时，由于三角底座也连接了双稳态柔性机构的柔性软管和夹持臂，使得柔性软管开始弯曲并且夹持臂绕十字连接座上的轴旋转；

此时，十字连接座上连接两个夹持臂的竖直梁会发生弹性形变，直到三角底座和夹持臂达到稳态；在不施加额外触发力的情况下，整体机构将一直处于闭合稳态，实现自锁功能；夹取机构的重力通过连接及触发机构组件传递给了双稳态柔性机构并作为触发双稳态柔性机构的触发力，不依赖外部能源，实现了被动式夹取；连接在夹持臂上的柔性鳍条块接触到被夹取物体表面的下部分，由于鳍条效应使得柔性鳍条块紧贴被夹取物体的表面，实现更大的夹持力度并有效的保护了精密元件。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明为解决夹取过程中持续消耗内置能源的问题，本发明以无需内置电机作为驱动器，以夹取表面为零势面，将夹取机构的重力势能的变化转化为夹取机构的驱动能源，以实现夹取机构在指定范围的管道表面进行夹紧的目的。

为解决现有机构结构复杂的问题，本发明采用柔性机构使得整个机构具备双稳态，简化了整个机械结构的复杂度，使得整体为单自由度机构，只需要一个驱动力即可实现夹取机构稳定夹紧并自锁于物体表面。

为减缓夹取瞬间可能存在的瞬时冲击力，本发明采用柔性的鳍条效应块作为夹取机构末端，在力的作用下自适应贴合夹取表面，保证夹紧稳固并保护精密部件。

本发明为基于柔性机构的被动式双稳态夹取机构，具有体积小，质量轻，在一定范围内适应好，无需额外驱动力即可自锁等特点，可广泛应用于不依赖电源且远距离作业的场景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置结构示意图。

图2是本发明实施例提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置X方向观察的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置Y方向观察的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的夹取机构的双稳态柔性机构组件、柔性鳍条效应组件组成的夹紧部分结构示意图；

图4中：图(a)、状态一；图(b)、状态二。

图5是本发明实施例提供的夹取机构的连接及触发机构组件、叉式剪切机构限位组件组成的触发部分结构示意图；

图5中：图(a)、状态一；图(b)、状态二。

图6是本发明实施例提供的在未夹取物体时的使用状态示意图。

图7是本发明实施例提供的在夹取物体时的使用状态示意图。

图中：1、柔性双稳态机构组件；1-1、十字连接座；1-2、三角底座；1-3、柔性软管；1-4、夹持臂；2、叉式剪切机构限位组件；2-1、剪切机构连杆；2-2、连杆中心连接轴；2-3、导轨滑块；2-4、限位小连杆；3、连接及触发机构组件；3-1、连接底座；3-2、传导连杆；3-3、执行连杆；4、柔性鳍条效应组件；4-1、柔性鳍条块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置及其控制方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图1-图7所示，本发明实施例提供的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置包括：柔性双稳态机构组件1、叉式剪切机构限位组件2、连接及触发机构组件3、柔性鳍条效应组件4；柔性双稳态机构组件1与连接及触发机构组件3沿竖直方向堆叠放置；柔性双稳态机构组件1与连接及触发机构组件3在水平方向互为90度重叠放置，互不干涉。

柔性双稳态机构组件1，用以负责整个被动式夹取机构的张开与闭合。

叉式剪切机构限位组件2，在夹取机构的夹取过程中对连接及触发机构和柔性双稳态机构之间的位移进行竖直方向限制。

连接及触发机构组件3，用以负责提供及传递夹取过程中触发柔性双稳态机构组件工作的触发力。

柔性鳍条效应组件4，用以负责夹取过程中更好的贴合夹取物体的表面。

如图4所示，本发明实施例提供的柔性双稳态机构组件1设置有十字连接座1-1、三角底座1-2、柔性软管1-3、夹持臂1-4；三角底座1-2左右两侧分别通过柔性软管1-3与夹持臂1-4连接，夹持臂1-4端部安装有柔性鳍条块4-1。两个夹持臂1-4通过销钉连接至十字连接座1-1上凸起的两根梁，并可以绕梁上的轴进行旋转，十字连接座1-1位于夹取机构的中心。三角底座1-2上设置有滑轨，与连接及触发机构组件相连，使得三角底座可以沿竖直方向进行运动。柔性软管1-3一端连接至夹持臂1-4，另一段连接至三角底座1-2，实现三角底座1-2运动并带动两根夹持臂1-4进行旋转运动。

双稳态柔性机构的夹持臂1-4包含两个稳定状态，分别为闭合状态(状态1)和张开状态(状态2)，其余任何状态下的夹持臂1-4位置均为非稳定状态。无外部触发力作用时，夹取机构将自动保持常闭状态或常开状态。当夹取机构在张开状态并准备夹取物体时，整个柔性机构将由状态2转变为状态1。此时，柔性软管1-3未发生形变。当三角底座1-2接触夹取表面时，夹持臂1-4会绕十字连接座1-1上的轴旋转，十字连接座1-1上连接两个夹持臂1-4的竖直梁会发生弹性形变。同时连接三角底座1-2和夹持臂1-4的柔性软管1-3开始弯曲，直到三角底座1-2和夹持臂1-4达到稳态(状态1)。此时，连接在夹持臂1-4上的柔性鳍条块4-1接触到夹取表面的下部分。由于鳍条效应使得柔性鳍条块紧贴夹取物体的表面，实现更大的夹持力度。同理，所述双稳态柔性机构也可以从状态1转变为状态2。这两种状态的转变均需要触发力。从状态2到状态1依靠机械臂和夹取机构接近被夹取物体时的重力势能作为触发力；从状态1到状态2依靠机械臂和夹取机构离开被夹取物体时作为触发力。

如图5所示，本发明实施例提供的叉式剪切机构限位组件2包括：剪切机构连杆2-1、连杆中心连接轴2-2、导轨滑块2-3、限位小连杆2-4；剪切机构连杆2-1呈交叉状布置，剪切机构连杆2-1中心处有连杆中心连接轴2-2连接，剪切机构连杆2-1可围绕连杆中心连接轴2-2进行旋转。剪切机构连杆2-1两端均有滑块，剪切机构连杆2-1分别放置于连接及触发机构组件的滑轨中以及柔性双稳态机构组件的滑轨中。连杆中心连接轴2-2连接有限位小连杆2-4一端，限位小连杆2-4另一段连接导轨滑块2-3，导轨滑块2-3放置于柔性双稳态机构组件的滑轨中。叉式剪切机构起到限位作用，限制柔性双稳态组件和连接及触发机构组件在水平方向的位移。

本发明实施例提供的连接及触发机构组件3包括：连接底座3-1、传导连杆3-2、执行连杆3-3。连接底座3-1左右两端分别连接有两根传导连杆3-2，传导连杆3-2与执行连杆3-3连接，执行连杆3-3连接至柔性双稳态机构组件的十字连接座上，执行连杆可绕柔性双稳态机构组件的十字连接座上的轴进行旋转。执行连杆3-3一端连接至传导连杆3-2，另一端连接至柔性双稳态机构组件的三角底座上的滑槽中。连接底座3-1与柔性双稳态组件的十字连接座发生相对位移时，传导连杆3-2将连接底座3-1的位移传递至执行连杆，使执行连杆旋转。同时，执行连杆3-3末端滑块在柔性双稳态机构组件的三角底座上的滑槽中运动，使得三角底座发生竖直方向位移，带动夹取机构闭合。

本发明实施例提供的柔性鳍条效应组件包括：柔性鳍条块4-1；柔性鳍条块连接于柔性双稳态机构组件的夹持臂上。当夹取机构进行夹取物体时，柔性双稳态机构组件在机械臂向下运动以及夹取机构重力的触发下进入稳态，夹持臂围绕十字连接座上的轴进行旋转，使得夹持臂闭合。位于夹持臂末端的柔性鳍条块夹持物体后由于鳍条效应产生形变，使得鳍条块更好的适应物体的形状。

图5为夹取机构的连接及触发机构组件、叉式剪切机构限位组件组成的触发部分结构示意图。整个夹取机构通过连接底座3-1和机械臂底部连接。连接及触发机构组件、叉式剪切机构限位组件均为非稳态机构，可在状态1到状态2之间任意状态停留。由于柔性双稳态机构、连接及触发机构均连接三角底座1-2，因此柔性双稳态机构、连接及触发机构的运行是同步的，即图4和图5所示的状态1和状态2时同步的。当整个夹取机构在张开状态并准备夹取物体时时，夹取机构将由状态2转变为状态1。当三角底座1-2接触到被夹取物体的表面时，此时夹取机构依靠重力势能继续运动，连接底座3-1和十字连接座1-1之间的距离将变小。与连接底座3-1连接的传导连杆3-2将通过与之连接的执行连杆3-3驱动三角底座1-2，因此三角底座将向上运动，由状态2变为状态1的位置。同时，由于三角底座1-2也连接了双稳态柔性机构的柔性软管1-3和夹持臂1-4，因此夹取机构在夹取过程中的重力通过连接及触发机构组件传递给了双稳态柔性机构并作为触发双稳态柔性机构的触发力。该夹取过程不依赖电机作为外部驱动力，实现了被动式夹取。

如图1、图2、图3所示，叉式剪切机构限位组件的功能是限制被动式夹取机构在夹紧和张开的过程中柔性双稳态机构和连接及触发机构产生的水平位移。若采用传统的限位套杆，则整套装置的体积和长度过大，影响夹取机构在设备上的安装。所述剪切机构连杆2-1交叉叠放，中心处由连杆中心连接轴2-2连接剪切机构连杆2-1可绕连杆中心连接轴2-2进行旋转，形成叉式剪切机构。剪切机构连杆2-1两端均连接至连接底座3-1和十字连接座1-1上的滑槽。同时，限位小连杆2-4所在平面和叉式剪切机构所在平面互相垂直，且限位小连杆2-4一端连接连杆中心连接轴2-2，另一端连接轨滑块2-3使限位小连杆2-4可沿十字连接座1-1上的滑轨平移。由两根剪切机构连杆2-1和两根限位小连杆2-4组成的叉式剪切机构将连接底座3-1的运动限制在Z方向，如图1所示。

本发明的工作原理为：当整个夹取机构未夹取物体时，所述柔性双稳态被动式夹取机构为张开状态。当整个夹取机构夹取物体时，三角底座1-2接触被夹取物体的表面后，由于夹取机构的重力势能，使得夹取机构被进一步压缩，连接底座3-1和十字连接座1-1之间的距离将变小。由于叉式剪切机构限位组件的作用，连接底座将仅沿Z方向向下移动。此时，连接底座3-1通过传导连杆3-2和执行连杆3-3驱动三角底座1-2，因此三角底座将向上运动。同时，由于三角底座1-2也连接了双稳态柔性机构的柔性软管1-3和夹持臂1-4，使得柔性软管1-3开始弯曲并且夹持臂1-4绕十字连接座1-1上的轴旋转。此时，十字连接座1-1上连接两个夹持臂1-4的竖直梁会发生弹性形变，直到三角底座1-2和夹持臂1-4达到稳态。在不施加额外触发力的情况下，该机构将一直处于闭合稳态，实现自锁功能。夹取机构的重力通过连接及触发机构组件传递给了双稳态柔性机构并作为触发双稳态柔性机构的触发力，所述装置不依赖外部能源，实现了被动式夹取。此时，连接在夹持臂1-4上的柔性鳍条块4-1接触到被夹取物体表面的下部分。由于鳍条效应使得柔性鳍条块紧贴被夹取物体的表面，实现更大的夹持力度并有效的保护了精密元件。

本发明以夹取机构自身的重力势能为驱动源，通过在夹取过程中夹取机构内部机械结构的变化使夹取机构实现无需额外驱动力的被动式夹取。同时，柔性双稳机构的应用实现了夹取机构的自锁功能，仅需夹取机构自身的重力势能达到触发力使得夹取机构闭合达到稳态，节约了夹取机构工作时的能耗。本发明的结构基于柔性双稳态机构设计，使得整体结构为单自由度，无需复杂的机械结构即可实现夹取功能。整体结构设计巧妙，简单可靠。本发明应用鳍条效应制作柔性执行单元，可以在一定范围内自适应包覆被夹取物体的表面，有效减缓了夹取瞬间被夹取物体表面对夹取机构的冲击力，保护了精密原件。以柔性单元为末端执行器的夹取机构具有一定的普适性。

本发明要保护的技术关键点为：本发明不依靠内置电机作为驱动器，通过叉式机构将夹取机构与被夹取物体表面间的垂直位移变化转化为夹取机构的旋转开合，利用夹取机构的自身重力驱动夹取机构夹紧于被夹取物体表面，即以夹取机构自身重力势能为驱动源，实现被动式夹取。本发明采用叉式剪切机构和连杆将夹取机构重力势能转化为驱动力，叉式剪切机构可代替传统限位装置起到限位作用，同时避免了传统限位杆装置体积过大不可折叠的缺点。本发明采用柔性机构使得整个机构具备双稳态，即夹取机构夹紧于物体表面时夹取机构闭合为稳态1，夹取机构未夹取物体时夹取机构张开为稳态2。本发明整体为单自由度机构，只需要一个驱动力即可实现夹取机构稳定自锁于物体表面。本发明中夹紧机构末端为应用鳍条效应的柔性块，可以自动贴合被夹取物体表面，具有一定的自适应功能以及减小瞬间冲击力的功能。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置设置有：

用以负责整个被动式夹取机构的张开与闭合的柔性双稳态机构组件；

在夹取机构的夹取过程中对连接及触发机构和柔性双稳态机构之间的位移进行竖直方向限制的叉式剪切机构限位组件；

用以负责提供及传递夹取过程中触发柔性双稳态机构组件工作的触发力的连接及触发机构组件；

用以负责夹取过程中更好的贴合夹取物体的表面的柔性鳍条效应组件。

2.如权利要求1所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述柔性双稳态机构组件与连接及触发机构组件沿竖直方向堆叠放置；柔性双稳态机构组件与连接及触发机构组件在水平方向互为90度重叠放置，互不干涉。

3.如权利要求1所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述柔性双稳态机构组件设置有十字连接座、三角底座、柔性软管、夹持臂；

三角底座左右两侧分别通过柔性软管与夹持臂连接，夹持臂端部安装有柔性鳍条块。

4.如权利要求3所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述两个夹持臂分别通过销钉连接至十字连接座凸起的两根梁，并绕梁上的轴进行旋转，十字连接座位于夹取机构的中心；

三角底座上设置有滑轨，与连接及触发机构组件相连，使得三角底座沿竖直方向进行运动。

5.如权利要求4所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述柔性软管一端连接至夹持臂，另一段连接至三角底座，实现三角底座运动并带动两根夹持臂进行旋转运动。

6.如权利要求1所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述叉式剪切机构限位组件包括：剪切机构连杆、连杆中心连接轴、导轨滑块、限位小连杆；

剪切机构连杆呈交叉状布置，剪切机构连杆中心处有连杆中心连接轴连接，剪切机构连杆围绕连杆中心连接轴进行旋转。

7.如权利要求6所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述剪切机构连杆两端均有滑块，剪切机构连杆分别放置于连接及触发机构组件的滑轨中以及柔性双稳态机构组件的滑轨中；

连杆中心连接轴连接有限位小连杆一端，限位小连杆另一段连接导轨滑块，导轨滑块放置于柔性双稳态机构组件的滑轨中。

8.如权利要求1所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述连接及触发机构组件包括：连接底座传导连杆、执行连杆；

连接底座左右两端分别连接有两根传导连杆，传导连杆与执行连杆连接；

执行连杆连接至柔性双稳态机构组件的十字连接座上，执行连杆绕柔性双稳态机构组件的十字连接座上的轴进行旋转，执行连杆另一端连接至柔性双稳态机构组件的三角底座上的滑槽中。

9.如权利要求1所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置，其特征在于，所述柔性鳍条效应组件设置有柔性鳍条块，柔性鳍条块连接于柔性双稳态机构组件的夹持臂上。

10.一种如权利要求1～9任意一项所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置的基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置控制方法，其特征在于，所述基于柔性机构的被动式双稳态夹取装置控制方法包括：

当整个夹取机构未夹取物体时，柔性双稳态被动式夹取机构为张开状态；当整个夹取机构夹取物体时，三角底座接触被夹取物体的表面后，由于夹取机构的重力势能，使得夹取机构被进一步压缩，连接底座和十字连接座之间的距离将变小；

由于叉式剪切机构限位组件的作用，连接底座将仅沿Z方向向下移动；此时，连接底座通过传导连杆和执行连杆驱动三角底座，因此三角底座将向上运动；同时，由于三角底座也连接了双稳态柔性机构的柔性软管和夹持臂，使得柔性软管开始弯曲并且夹持臂绕十字连接座上的轴旋转；

此时，十字连接座上连接两个夹持臂的竖直梁会发生弹性形变，直到三角底座和夹持臂达到稳态；在不施加额外触发力的情况下，整体机构将一直处于闭合稳态，实现自锁功能；夹取机构的重力通过连接及触发机构组件传递给了双稳态柔性机构并作为触发双稳态柔性机构的触发力，不依赖外部能源，实现了被动式夹取；连接在夹持臂上的柔性鳍条块接触到被夹取物体表面的下部分，由于鳍条效应使得柔性鳍条块紧贴被夹取物体的表面，实现更大的夹持力度并有效的保护了精密元件。

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