一种驱动内置式多指灵巧手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种驱动内置式多指灵巧手，包括手掌、大拇指、食指、中指、无名指和小拇指；所述大拇指、食指、中指、无名指和小拇指分布安装于手掌之上，本实用新型专利技术中的小拇指远指关节和近指关节采用平面四连杆机构耦合，四指共用两个掌指节，减少驱动器数目，有利于简化结构，同时对手的灵活性不造成较大影响。关节采用一级蜗轮蜗杆传动机构，结构简单且紧凑，具有自锁功能。长时间保持抓取工作状态，减少电能消耗。手掌、手指、关节等部件均可以模块化，增强了部件的互换性和整手的可维护性。结构紧凑，集成度高，所有的驱动器、传动机构、控制器、传感器都可以布置在灵巧手上。

A kind of driving built-in multi fingered dexterous hand

【技术实现步骤摘要】
一种驱动内置式多指灵巧手
本技术涉及一种灵巧手，具体是一种驱动内置式多指灵巧手。
技术介绍
手是人类意识的延伸，在日常生活中具有重要的作用。机械灵巧手作为自然人手的替代，需要具有仿人手的外形和灵活操作物体的功能。随着机器人技术的进步，机械手作为机器人与外界环境相互作用的最后环节和执行部件，对其高水平作业能力的需求越来越迫切。机械灵巧手也是类人型机器人中最复杂的一部分，其难度主要在于，在有限的手部空间内不但要集成驱动、传动、传感器及电气系统为一体，还要保证足够的抓握力和抓握精度。按照自由度数目和驱动器数目的比较，现有的机械灵巧手可以分为：欠驱动、全驱动冗余驱动三大类。欠驱动手的驱动器个数少于自由度数目，所以其内部存在耦合的自由度，即多个自由度由一个驱动器来驱动。常见的耦合传动方式有：腱绳和滑轮机构、连杆机构等。欠驱动手所需驱动器少，传动结构也相对简单，制造成本更低；但是由于存在耦合的自由度，手指各个关节不能独立控制，所以不能精确控制手指的位置和姿态。在抓取物体时，只能被动地适应被抓物体的轮廓。现在市面上的假肢手以欠驱动手居多，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动内置式多指灵巧手，包括手掌（1）、大拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小拇指，所述大拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小拇指（6）分布安装于手掌（1）之上，其特征在于，所述手掌（1）包括手掌基体（101）、掌盖（102）、手腕接口（103）、掌指关节连接块（104）、掌指关节减速电机（105）、掌指关节传动机构（106）、掌指关节角位移传感器（107）、掌指关节端盖（108）、掌指关节蜗杆支撑架（109）以及驱动器（110）和控制器（111），手掌基体（101）作为整手的安装基础，其中部的凹槽内安装减速电机（105）、驱动器（110）和控制器（111...

【技术特征摘要】
1.一种驱动内置式多指灵巧手，包括手掌（1）、大拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小拇指，所述大拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小拇指（6）分布安装于手掌（1）之上，其特征在于，所述手掌（1）包括手掌基体（101）、掌盖（102）、手腕接口（103）、掌指关节连接块（104）、掌指关节减速电机（105）、掌指关节传动机构（106）、掌指关节角位移传感器（107）、掌指关节端盖（108）、掌指关节蜗杆支撑架（109）以及驱动器（110）和控制器（111），手掌基体（101）作为整手的安装基础，其中部的凹槽内安装减速电机（105）、驱动器（110）和控制器（111），手掌基体（101）的正反两面均安装有掌盖（102），手腕接口（103）通过螺钉安装在手掌（1）的下部正中央的位置，掌指关节传动机构（106）包括掌指关节蜗杆（10602）、掌指关节蜗轮（10601）、掌指关节蜗轮轴（10603）、平键（10604）、轴承（10605）、垫圈（10606）和套筒（10607），掌指关节蜗杆（10602）套装在减速电机（105）输出轴上，采用小过盈配合，蜗杆支撑架（109）通过螺钉安装在手掌基体（101）上，对掌指关节蜗杆（10602）悬臂的一端进行径向支撑，掌指关节连接块（104）中开设放置掌指关节蜗轮（10601）的凹槽，掌指关节蜗轮（10601）正好沿宽度方向嵌入槽内，掌指关节蜗轮（10601）和掌指关节连接块（104）的孔上开键槽，二者和平键（10604）一起装在掌指关节蜗轮轴（10603）上，掌指关节连接块（104）获得掌指关节蜗轮轴（10603）传递来的动力，掌指关节蜗轮轴（10603）、轴承（10605）、垫圈（10606）、套筒（10607）安装进手掌基体（101）上的掌指关节孔内，掌指关节端盖（108）的一个端面通过套筒（10607）顶在轴承（10605）外圈的端面从而使轴承得以轴向定位，端盖又通过螺钉紧固在手掌基体（101）的掌指关节孔端面上，所述掌指关节角位移传感器（107）是一个磁性编码器，由磁体（10701）和编码器芯片（10702）组成，为了将磁体（10701）安装到掌指关节蜗轮轴（10603）上，还包括一个塑料做的磁体转接筒（10608），磁体（10701）通过磁体转接筒（10608）固定安装在掌指关节蜗轮轴（10603）轴端，编码器芯片（10702）安装在掌指关节端盖（108）上，掌指关节转动时，磁体（10701）相对编码器芯片（10702）就会出现相同的转角位移，大拇指掌指关节减速电机（10611）安装于手掌基体（101）左下侧的凹槽内，该关节轴线沿着竖直方向，实现了大拇指（2）绕手掌（1）的左右摆动，其余四指的两个掌指关节的驱动用减速电机（105）电机安装在手掌（1）中部的凹槽内，该关节轴线沿着水平方向，实现其余四指向手心方向的弯曲。


2.根据权利要求1所述的一种驱动内置式多指灵巧手，其特征在于，大拇指（2）由大拇指掌指节（201）、大拇指近指节（202）、大拇指远指节（203）三大部分构成，形成两个关节，分别为大拇指近指关节和大拇指远指关节，具有两个独立的自由度，当大拇指（2）摆动到和手掌基体（101）平面重合时，大拇指掌指节（201）会嵌入到手掌基体（101）右下侧的凹槽内，大拇指掌指节（201）与手掌连接的一端起着掌指关节连接块的作用，另一端为大拇指近指关节孔，大拇指掌指节内部的凹槽用来安装大拇指近指关节减速电机（210），大拇指掌指节（201）和大拇指近指节（202）连接处即大拇指近指关节，大拇指近指关节传动机构和掌指关节基本一样，唯一的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛德和，文林，
申请(专利权)人：上海哲谦应用科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31