System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种五指仿人机械手及该机械手控制方法技术_技高网

一种五指仿人机械手及该机械手控制方法技术

技术编号:41138710 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-30 18:09
本发明专利技术公开了一种五指仿人机械手,包括:机械手主体,该机械手主体包括旋转底座、手掌体、大拇指部、食指部、中指部、无名指部以及小拇指部,其中,手掌体安装在旋转底座上,旋转底座具有转动功能,所以旋转底座可以带动手掌体进行转动;而上述的食指部、中指部、无名指部以及小拇指部配设在手掌体的外端,这里为了安装大拇指部,在手掌体的一侧开设有大拇指缺口,大拇指部可动地配设在手掌体的一侧,并位于大拇指缺口内,通过上述结构的设计,大拇指部、食指部、中指部、无名指部以及小拇指部可以在手掌体上向手掌内旋转,在尽可能减少空间占用的情况下能够做到平稳精准抓取,减轻结构质量和成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,更具体地说,本专利技术涉及一种五指仿人机械手及该机械手控制方法


技术介绍

1、随着机器人科学技术的不断发展和应用,对仿人机械手的研究和开发越来越受到瞩目,这主要是因为它可以模拟人手的动作和功能,完成各种复杂的操作任务。目前,市场上的仿人机械手主要是基于传统的基于机械臂的设计,这种设计方式存在一定的结构局限性,且手部的灵活性较低,难以实现柔性和独立的手指控制。

2、为了解决这个问题,目前有一些基于五指仿人机械手技术的研究,其中以灵活度高且可控性好的手指为特点来提高机械手的灵活性。关于五指仿人机械手姿态识别和控制的方法,已经有许多相关技术和研究。然而,在现有技术中,还存在着难以实现复杂的操作机器人的局限性和难以实现人机交互的问题,因此需要开发一种新的五指仿人机械手及其控制方法,以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为至少部分地解决上述问题,本专利技术提供了一种基于振动信号控制的冲击钻,包括:机械手主体,所述机械手主体包括旋转底座、手掌体、大拇指部、食指部、中指部、无名指部以及小拇指部,所述手掌体配设在旋转底座上,所述食指部、中指部、无名指部以及小拇指部配设在手掌体的外端,所述手掌体的一侧配设有大拇指缺口,所述大拇指部可动地配设在手掌体的一侧,并位于大拇指缺口内。

3、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述食指部、中指部、无名指部以及小拇指部采用相同的模块化手指,所述模块化手指包括压力传感器、手指节部以及第一传动机构,所述手掌体内配设有传动腔,所述第一传动机构配设在传动腔内,所述手指节部配置在手掌体的外端上,所述压力传感器配置在手指节部的外端上,所述第一传动机构通过手指牵引绳与手指节部可动连接,所述手指牵引绳穿设在手指节部的内侧。

4、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述第一传动机构包括第一电机、第一减速器、转动轮、所述第一电机通过第一减速器与转动轮连接,所述转动轮的外侧配设有第一旋转传感器,所述手指牵引绳的内端绕设在转动轮上。

5、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述手指节部包括远指节、中指节、近指节、基关节,所述基关节配设在手掌体的外端上,所述近指节可动地配设在基关节上,所述中指节可动地配设在近指节上,所述远指节配设在中指节上,所述远指节、中指节、近指节、基关节内穿设有手指牵引绳。

6、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,还包括:手指弹力绳,所述手指弹力绳穿设在远指节、中指节、近指节、基关节内,并位于手指节部的背侧,所述手指弹力绳的两端分别配设有第一限位件,所述远指节、基关节内分别有第一限位腔,所述第一限位件设置在第一限位腔内。

7、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述手掌体的一侧配设有传动控制槽,所述传动控制槽内配设有第二传动机构,所述第二传动机构与大拇指部连接。

8、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述第二传动机构包括第二电机、蜗杆、蜗轮,所述第二电机通过第二减速器与蜗杆转动连接,所述蜗轮、大拇指部通过传动轴转动配设在传动控制槽内,并且所述蜗轮与蜗杆啮合连接,所述传动轴上还配设有第二旋转传感器,所述第二旋转传感器位于蜗轮的一侧,并朝向涡轮。

9、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述机械手主体通过端座模块与机械臂连接,所述端座模块包括端帽体,所述旋转底座配设在端帽体中,并且所述端帽体中配设有防晃动内衬圈,所述端帽体上配设有第一端板,所述第一端板通过多个紧固部与机械臂的第二端板连接,并且所述机械臂内的内顶座延伸至端帽体中抵顶旋转底座,并且所述内顶座与多个紧固部连接。

10、根据本专利技术实施例的五指仿人机械手,所述紧固部包括紧固丝杆、紧固丝座、外联动机构、内联动机构,所述紧固丝杆穿设在第一端板、第二端板之间,所述紧固丝杆的一端具有紧固端座,所述外联动机构配置在第一端板并与紧固端座连接,所述内联动机构配设在第一端板内,并分别外联动机构、内顶座连接,所述紧固丝座配设在紧固丝杆的另一端并靠近第二端板。

11、本专利技术还提供了一种五指仿人机械手的控制方法,该控制方法用于控制上述的一种五指仿人机械手,包括如下步骤:

12、步骤1:对传感器检测到的目标物体进行分析,判断目标物体的距离、大小和形状等属性信息,确定机械手主体的位置和方位;

13、步骤2:控制机械手主体在适当的角度降下五个手指,利用传感器识别触碰目标物体;

14、根据传感器检测到的目标物体位置信息,控制机械手主体在适当的角度运动,降下五个手指,直到机械手主体的手指触碰到目标物体;

15、步骤3:对机械手主体的手指进行针对性的动作控制,利用预先编程的数据表达手指动作的轨迹和速度,发出运动指令,实现对五指运动的联合和单独控制,以实现捏取、搬运、旋转等各种操作;

16、步骤4:基于传感器采集的目标物的属性信息和机械手的运动数据,联合控制机械手的动作,对目标物体进行捏取和操作;

17、根据机械手主体的运动数据和传感器采集的目标物属性信息,实现对目标物体的精准操作,包括捏取、拖动、转动、定位等;

18、步骤5:基于反馈机制,对机械手主体的运动进行调整,适应变化的目标物体和不同形态的操作。

19、相比现有技术,本专利技术至少包括以下有益效果:

20、本专利技术提供了一种五指仿人机械手,该五指仿人机械手包括机械手主体,该机械手主体包括旋转底座、手掌体、大拇指部、食指部、中指部、无名指部以及小拇指部,其中,手掌体安装在旋转底座上,旋转底座具有转动功能,所以旋转底座可以带动手掌体进行转动;而上述的食指部、中指部、无名指部以及小拇指部配设在手掌体的外端,这里为了安装大拇指部,在手掌体的一侧开设有大拇指缺口,大拇指部可动地配设在手掌体的一侧,并位于大拇指缺口内,通过上述结构的设计,大拇指部、食指部、中指部、无名指部以及小拇指部可以在手掌体上向手掌内旋转,在尽可能减少空间占用的情况下能够做到平稳精准抓取,减轻结构质量和成本。

21、本专利技术所述的五指仿人机械手,本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种五指仿人机械手,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述食指部(4)、中指部(5)、无名指部(6)以及小拇指部(7)采用相同的模块化手指(40),所述模块化手指(40)包括压力传感器(41)、手指节部(42)以及第一传动机构(43),所述手掌体(2)内配设有传动腔(21),所述第一传动机构(43)配设在传动腔(21)内,所述手指节部(42)配置在手掌体(2)的外端上,所述压力传感器(41)配置在手指节部(42)的外端上,所述第一传动机构(43)通过手指牵引绳(44)与手指节部(42)可动连接,所述手指牵引绳(44)穿设在手指节部(42)的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述第一传动机构(43)包括第一电机(431)、第一减速器(432)、转动轮(433),所述第一电机(431)通过第一减速器(432)与转动轮(433)连接,所述转动轮(433)的外侧配设有第一旋转传感器(434),所述手指牵引绳(44)的内端绕设在转动轮(433)上。

4.根据权利要求2所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述手指节部(42)包括远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424),所述基关节(424)配设在手掌体(2)的外端上,所述近指节(423)可动地配设在基关节(424)上,所述中指节(422)可动地配设在近指节(423)上,所述远指节(421)配设在中指节(422)上,所述远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424)内穿设有手指牵引绳(44)。

5.根据权利要求4所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,还包括:手指弹力绳(45),所述手指弹力绳(45)穿设在远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424)内,并位于手指节部(42)的背侧,所述手指弹力绳(45)的两端分别配设有第一限位件(451),所述远指节(421)、基关节(424)内分别有第一限位腔(425),所述第一限位件(451)设置在第一限位腔(425)内。

6.根据权利要求1所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述手掌体(2)的一侧配设有传动控制槽(22),所述传动控制槽(22)内配设有第二传动机构(23),所述第二传动机构(23)与大拇指部(3)连接。

7.根据权利要求6所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述第二传动机构(23)包括第二电机(231)、蜗杆(232)、蜗轮(233),所述第二电机(231)通过第二减速器(234)与蜗杆(232)转动连接,所述蜗轮(233)、大拇指部(3)通过传动轴(235)转动配设在传动控制槽(22)内,并且所述蜗轮(233)与蜗杆(232)啮合连接,所述传动轴(235)上还配设有第二旋转传感器(236),所述第二旋转传感器(236)位于蜗轮(233)的一侧,并朝向涡轮(233)。

8.根据权利要求1所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述机械手主体(100)通过端座模块(8)与机械臂(9)连接,所述端座模块(8)包括端帽体(81),所述旋转底座(1)配设在端帽体(81)中,并且所述端帽体(81)中配设有防晃动内衬圈(811),所述端帽体(81)上配设有第一端板(812),所述第一端板(812)通过多个紧固部(82)与机械臂(9)的第二端板(91)连接,并且所述机械臂(9)内的内顶座(92)延伸至端帽体(81)中抵顶旋转底座(1),并且所述内顶座(92)与多个紧固部(82)连接。

9.根据权利要求8所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述紧固部(82)包括紧固丝杆(821)、紧固丝座(822)、外联动机构(83)、内联动机构(84),所述紧固丝杆(821)穿设在第一端板(812)、第二端板(91)之间,所述紧固丝杆(821)的一端具有紧固端座(823),所述外联动机构(83)配置在第一端板(812)并与紧固端座(823)连接,所述内联动机构(84)配设在第一端板(812)内,并分别外联动机构(83)、内顶座(92)连接,所述紧固丝座(822)配设在紧固丝杆(821)的另一端并靠近第二端板(91)。

10.一种五指仿人机械手的控制方法,其特征在于,该控制方法用于控制权利要求1-8任一项所述的一种五指仿人机械手,包括如下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种五指仿人机械手,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述食指部(4)、中指部(5)、无名指部(6)以及小拇指部(7)采用相同的模块化手指(40),所述模块化手指(40)包括压力传感器(41)、手指节部(42)以及第一传动机构(43),所述手掌体(2)内配设有传动腔(21),所述第一传动机构(43)配设在传动腔(21)内,所述手指节部(42)配置在手掌体(2)的外端上,所述压力传感器(41)配置在手指节部(42)的外端上,所述第一传动机构(43)通过手指牵引绳(44)与手指节部(42)可动连接,所述手指牵引绳(44)穿设在手指节部(42)的内侧。

3.根据权利要求2所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述第一传动机构(43)包括第一电机(431)、第一减速器(432)、转动轮(433),所述第一电机(431)通过第一减速器(432)与转动轮(433)连接,所述转动轮(433)的外侧配设有第一旋转传感器(434),所述手指牵引绳(44)的内端绕设在转动轮(433)上。

4.根据权利要求2所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,所述手指节部(42)包括远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424),所述基关节(424)配设在手掌体(2)的外端上,所述近指节(423)可动地配设在基关节(424)上,所述中指节(422)可动地配设在近指节(423)上,所述远指节(421)配设在中指节(422)上,所述远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424)内穿设有手指牵引绳(44)。

5.根据权利要求4所述的一种五指仿人机械手,其特征在于,还包括:手指弹力绳(45),所述手指弹力绳(45)穿设在远指节(421)、中指节(422)、近指节(423)、基关节(424)内,并位于手指节部(42)的背侧,所述手指弹力绳(45)的两端分别配设有第一限位件(451),所述远指节(421)、基关节(424)内分别有第一限位腔(425),所述第一限位件(451)设置在第一限位腔(425)内。

6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘飞陈家梁
申请(专利权)人:深圳职业技术大学
类型:发明
国别省市:

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