一种基于SMA驱动的模块化仿人手制造技术

本发明专利技术公开一种基于SMA驱动的模块化仿人手，包括多个手指模块，所述手指模块与长方体手掌连接，所述手指模块包括依次轴接的远指节、中指节、近指节；钢丝绳前端固定在远指节上；钢丝绳后端绕过中指节钢丝绳导向轴，再经过近指节钢丝绳导向轴和长方体手掌的导向轴，进入到手掌中，最终和SMA驱动器的输出端固定；复位拉绳的前端固定在远指节上，复位拉绳后端绕过近指节内部的导向轴进入长方体手掌中和磁铁复位装置的滑移磁铁固定连接。本发明专利技术的优点是：本仿人手采用SMA丝作为驱动材料，采用磁铁复位方式提供对SMA丝的预拉伸力和SMA驱动器断电后的手指复位力，并以模块化的方式实现组装。具有价格低、重量轻、控制简单的特点。

Modular humanoid hand based on SMA driver

The invention discloses a SMA driven modular humanoid hand based on the module includes a plurality of fingers, the fingers and palm module cuboid connection, the finger module comprises shaft connected with the knuckle, knuckle far and near the knuckle; wire rope is fixed on the far front knuckles; wire rope around the wire in the rear knuckles rope guide shaft, the guide shaft near the knuckle after wire rope guide shaft and cuboid palm, into the palm, and the final output SMA drive end is fixed; the front end reset pull rope fixed on the far knuckles, sliding magnet pull rope around the guide shaft reset back near knuckle internal into the cuboid and the palm of your hand the magnet is fixedly connected with the reset device. The invention has the advantages that the humanoid hand using SMA wire as the driving material, the magnet reset for SMA filament pre tension force and SMA drive off the finger after the reset force, and in a modular way to achieve assembly. The utility model has the characteristics of low price, light weight and simple control.

【技术实现步骤摘要】
一种基于SMA驱动的模块化仿人手
本专利技术属于机器人领域，涉及一种五指仿人手，尤其涉及基于形状记忆合金驱动的模块化仿人手。
技术介绍
仿人灵巧手的研究已成为机器人领域的一个重要发展方向，随着国内外灵巧手领域相关学者的深入研究，大量的仿人灵巧手不断被提出。驱动器是仿人灵巧手的动力元件，也是仿人灵巧手的核心组成部分。驱动器产生的位移和驱动力通过手指传动机构传递到手指关节，使各手指关节产生运动实现抓握功能。驱动器的性能对整个手指系统起着关键性的作用，在一定程度上决定了灵巧手的结构尺寸、复杂程度、整体重量、控制难易程度。目前，常见的驱动方式有电机驱动、气压驱动、液压驱动。但是传统的驱动形式制作的仿人灵巧手，驱动系统复杂，占用体积大、重量大很难实现轻量化和模块化。在现代技术研究领域中，大功率重量比的驱动器被广泛研究和关注。为了提高驱动器的驱动性能，各种各样的驱动技术已经被提出，如电磁驱动、压电陶瓷驱动、静电驱动等，其中一种方法是利用形状记忆合金(ShapeMemoryAlloy，SMA)。因为它集驱动与传感于一体，具有大形变量、高能量密度、低驱动电压等特点，可以制作小巧玲珑、高度自动化、集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SMA驱动的模块化仿人手，包括多个手指模块，其特征在于：所述手指模块与长方体手掌连接，所述手指模块包括依次轴接的远指节、中指节、近指节；所述的长方体手掌内设置降压电路板、驱动电路板、SMA丝温度检测传感器、导向滑轮、磁铁复位装置、位移放大器、SMA驱动器；钢丝绳前端固定在远指节上；钢丝绳后端绕过中指节钢丝绳导向轴，再经过近指节钢丝绳导向轴和长方体手掌的导向轴，进入到手掌中，绕过长方体手掌中的钢丝绳导向滑轮实现转向，再绕过位移放大器后固定在位移放大器上，最终和SMA驱动器的输出端固定；复位拉绳的前端固定在远指节上，复位拉绳后端绕过近指节内部的导向轴进入长方体手掌中和磁铁复位装置的滑移磁铁...

【技术特征摘要】
1.一种基于SMA驱动的模块化仿人手，包括多个手指模块，其特征在于：所述手指模块与长方体手掌连接，所述手指模块包括依次轴接的远指节、中指节、近指节；所述的长方体手掌内设置降压电路板、驱动电路板、SMA丝温度检测传感器、导向滑轮、磁铁复位装置、位移放大器、SMA驱动器；钢丝绳前端固定在远指节上；钢丝绳后端绕过中指节钢丝绳导向轴，再经过近指节钢丝绳导向轴和长方体手掌的导向轴，进入到手掌中，绕过长方体手掌中的钢丝绳导向滑轮实现转向，再绕过位移放大器后固定在位移放大器上，最终和SMA驱动器的输出端固定；复位拉绳的前端固定在远指节上，复位拉绳后端绕过近指节内部的导向轴进入长方体手掌中和磁铁复位装置的滑移磁铁固定连接。2.根据权利要求1所述的基于SMA驱动的模块化仿人手，其特征在于：手指模块包含五个手指分别是食指模块、中指模块、无名指模块、小拇指模块和大拇指模块；所述的食指模块、中指模块、无名指模块、小拇指模块具有相同的构造，但手指各指节长度不同。3.根据权利要求3所述的基于SMA驱动的模块化仿人手，其特征在于：食指模块在初始状态下在复位拉绳的作用下处于伸直状态，并且由于初始状态滑移磁铁和后端固定磁铁之间有较大的吸引...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝丽娜，郭少飞，陈洋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21