【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械灵巧手，涉及一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构。
技术介绍
1、抓取执行器应能实现对各类物体的抓持和操作。灵巧手是最可行的抓取执行器。传统的机器人多指灵巧手以刚性的关节型机械结构为主，每一根手指都是一个串联机械臂，研究以机械臂的运动学和动力学模型为基础，已经形成了较为成熟的理论和方法，例如目标物体聚类分析、抓持位形规划、抓持触点规划、抓持力分配、手指关节力分配、物体操控等。然而由于其缺少对目标物体的柔顺性和适应性，刚性机器人灵巧手难以实现对生产生活中的各类物体实施有效、安全的抓持和操作。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，通过气泵来给气动肌肉充气，根据气动肌肉的收缩程度来用腱绳来动灵巧收的关节弯曲；同时采用角度传感器，来实时监测灵巧手各关节的弯曲程度，从而实现对物体有效抓持和操作，其具体技术方案如下：
2、一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，包括气动肌肉驱动组件及其控制连接的三根相同结构的灵巧手指，所述灵巧手指包括3个依次连接的活动指关节，在各个活动指关节的连接处设有滑轮组；所述气动肌肉驱动组件包括气压源、气动肌肉和腱绳，所述气动肌肉由气压源提供气压变化来控制收缩，所述腱绳连接在气动肌肉和所述滑轮组之间，通过气动肌肉收缩来拉动腱绳，经由腱绳带动滑轮组转动，从而使活动指关节弯曲。
3、进一步的，所述的三指灵巧手机构还包括固定装置，所述固定装置包括：套筒、直线轴、上
4、进一步的，所述灵巧手指还包括一个固定指关节，所述的3个依次连接的活动指关节包括近指端关节、中指端关节、远指端关节，所述固定指关节一端通过所述螺旋固定组件固定在所述套筒顶部，另一端则与所述近指端关节通过滑轮组相连接。
5、进一步的，所述滑轮组采用主辅滑轮结构，包括：主滑轮、辅滑轮、连接轴以及与连接轴配合的轴承；所述连接轴包括主轮轴和辅轮轴，所述主轮轴穿接在相邻两个指关节的连接部上，与主轮轴配合的轴承位于主轮轴两端并固定在相邻侧的指关节上，所述主滑轮固定套设在主轮轴上随轴转动；所述辅轮轴固定在相邻侧的指关节上，所述辅滑轮通过与辅轮轴配合的轴承转动连接在辅轮轴上。
6、进一步的，所述连接轴采用d字轴。
7、进一步的，在各个活动指关节的连接处还设有扭簧，所述扭簧用以与其所在的活动指关节配合进行弹性复位。
8、进一步的，所述气压源由气泵、输气软管和调节阀组成，所述调节阀控制由气泵经输气软管通入气动肌肉的气压大小，来控制气动肌肉的收缩程度。
9、进一步的，在各个活动指关节外部均设有角度传感器，所述角度传感器实时监测获取各个活动指关节的弯曲角度参数。
10、有益效果：本专利技术的三指灵巧手机构，增强了手指系统的多功能性，减少了多指冗余导致的结构复杂性，降低了制作成本，提高了操控的灵巧性，实现对生产生活中的各类物体实施有效、安全的抓持和操作。
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1.一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，包括气动肌肉驱动组件及其控制连接的三根相同结构的灵巧手指（2），所述灵巧手指包括3个依次连接的活动指关节，其特征在于，在各个活动指关节的连接处设有滑轮组；所述气动肌肉驱动组件包括气压源、气动肌肉（1）和腱绳（4），所述气动肌肉（1）由气压源提供气压变化来控制收缩，所述腱绳（4）连接在气动肌肉（1）和所述滑轮组之间，通过气动肌肉（1）收缩来拉动腱绳（4），经由腱绳（4）带动滑轮组（10）转动，从而使活动指关节弯曲。
2.如权利要求1所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述的三指灵巧手机构还包括固定装置，所述固定装置包括：套筒（5）、直线轴（6）、上圆盘（7）、固定支架（8）、下圆盘（9）以及螺旋固定组件；所述套筒（5）底部固定在上圆盘（7）上；所述三根相同结构的灵巧手指（2）通过螺旋固定组件固定在所述套筒（5）顶部；所述上圆盘（7）和下圆盘（9）上均设有若干个相对应的穿孔，其中包括支架穿孔和轴穿孔，所述固定支架（8）经支架穿孔固定在上圆盘（7）和下圆盘（9）之间，所述直线轴（6）穿设在轴穿孔处并连接固定所述气
3.如权利要求2所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述灵巧手指还包括一个固定指关节，所述的3个依次连接的活动指关节包括近指端关节（15）、中指端关节（16）、远指端关节（17），所述固定指关节一端通过所述螺旋固定组件固定在所述套筒（5）顶部，另一端则与所述近指端关节（15）通过滑轮组相连接。
4.如权利要求3所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述滑轮组采用主辅滑轮结构，包括：主滑轮、辅滑轮、连接轴以及与连接轴配合的轴承（14）；所述连接轴包括主轮轴和辅轮轴，所述主轮轴穿接在相邻两个指关节的连接部上，与主轮轴配合的轴承（14）位于主轮轴两端并固定在相邻侧的指关节上，所述主滑轮固定套设在主轮轴上随轴转动；所述辅轮轴固定在相邻侧的指关节上，所述辅滑轮通过与辅轮轴配合的轴承（14）转动连接在辅轮轴上。
5.如权利要求4所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述连接轴采用D字轴。
6.如权利要求1所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，在各个活动指关节的连接处还设有扭簧（18），所述扭簧（18）用以与其所在的活动指关节配合进行弹性复位。
7.如权利要求1所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述气压源由气泵、输气软管和调节阀组成，所述调节阀控制由气泵经输气软管通入气动肌肉（1）的气压大小，来控制气动肌肉（1）的收缩程度。
8.如权利要求1所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，在各个活动指关节外部均设有角度传感器（3），所述角度传感器（3）实时监测获取各个活动指关节的弯曲角度参数。
...【技术特征摘要】
1.一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，包括气动肌肉驱动组件及其控制连接的三根相同结构的灵巧手指（2），所述灵巧手指包括3个依次连接的活动指关节，其特征在于，在各个活动指关节的连接处设有滑轮组；所述气动肌肉驱动组件包括气压源、气动肌肉（1）和腱绳（4），所述气动肌肉（1）由气压源提供气压变化来控制收缩，所述腱绳（4）连接在气动肌肉（1）和所述滑轮组之间，通过气动肌肉（1）收缩来拉动腱绳（4），经由腱绳（4）带动滑轮组（10）转动，从而使活动指关节弯曲。
2.如权利要求1所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述的三指灵巧手机构还包括固定装置，所述固定装置包括：套筒（5）、直线轴（6）、上圆盘（7）、固定支架（8）、下圆盘（9）以及螺旋固定组件；所述套筒（5）底部固定在上圆盘（7）上；所述三根相同结构的灵巧手指（2）通过螺旋固定组件固定在所述套筒（5）顶部；所述上圆盘（7）和下圆盘（9）上均设有若干个相对应的穿孔，其中包括支架穿孔和轴穿孔，所述固定支架（8）经支架穿孔固定在上圆盘（7）和下圆盘（9）之间，所述直线轴（6）穿设在轴穿孔处并连接固定所述气动肌肉（1）。
3.如权利要求2所述的一种基于气动肌肉驱动的三指灵巧手机构，其特征在于，所述灵巧手指还包括一个固定指关节，所述的3个依次连接的活动指关节包括近指端关节（15）、中指端关节（16）、远指端关节（17），所述固定指关节一端通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：周坤，马小龙，翟振，陶建平，
申请(专利权)人：余姚市机器人研究中心，
类型：发明
国别省市：
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