【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械手,尤其涉及一种新型仿人五指灵巧手。
技术介绍
1、随着机器人技术的不断发展,仿人型机器人在工业、医疗、服务等领域的应用越来越广泛。仿人灵巧手作为仿人机器人与环境交互、操作物体和收集信息的重要媒介,需要具备高度的灵活性、精确的操作能力和良好的适应性,以满足各种复杂任务的需求。然而,现有的仿人灵巧手在结构上存在一些不足,例如,关节活动范围有限,力反馈精度不高,结构冗余笨重,整体成本高昂等,限制了其在实际应用中的推广。具体来讲,以腱绳为传动的灵巧手将驱动部件远离手部以实现高自由度高灵活性的全驱运动,但造成灵巧手的结构和控制复杂,传力效率低,抓重比小,而且由于腱线变形和预紧等问题,会导致运动传递滞后、动力传递刚度不足,在位置和力的控制精度上明显不足。而目前以连杆为传动的结构虽然解决了部分问题,但由于体积的限制,这种传动方式普遍只能实现5-6个自由度的运动,因而只能实现有限的抓取和操作模式,特别是在实现掌指关节屈曲和侧摆的二自由度关节时,通常不得不忽略侧摆的运动,从而制约了灵巧手实现类似人手的灵活运动。
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【技术保护点】
1.一种新型仿人五指灵巧手,模仿人手外形,具有拟人化结构,包括手掌部分(1)和五个手指部分(2),所述手掌部分(1)内部集成驱动部件、传感器和传动部件,为手指提供支撑和动力传输;五个手指部分(2)包括一个拇指结构(21)和小拇指、无名指、中指、食指这四个手指结构(22),其特征在于,五个手指部分(2)采用模块化设计,每个手指部分(2)具有三节指骨,分别对应人手的近节指骨(A)、中节指骨(B)和远节指骨(C),指骨间通过关节连接,实现屈曲和伸展运动。
2.根据权利要求1所述的新型仿人五指灵巧手,其特征在于,所述手掌部分(1)包括手掌外壳,手掌外壳内部具有驱动
...【技术特征摘要】
1.一种新型仿人五指灵巧手,模仿人手外形,具有拟人化结构,包括手掌部分(1)和五个手指部分(2),所述手掌部分(1)内部集成驱动部件、传感器和传动部件,为手指提供支撑和动力传输;五个手指部分(2)包括一个拇指结构(21)和小拇指、无名指、中指、食指这四个手指结构(22),其特征在于,五个手指部分(2)采用模块化设计,每个手指部分(2)具有三节指骨,分别对应人手的近节指骨(a)、中节指骨(b)和远节指骨(c),指骨间通过关节连接,实现屈曲和伸展运动。
2.根据权利要求1所述的新型仿人五指灵巧手,其特征在于,所述手掌部分(1)包括手掌外壳,手掌外壳内部具有驱动部件,所述手掌部分(1)近端连接机械臂及控制器,控制器用于控制内部驱动部件工作,所述手掌部分(1)与手指部分(2)的连接采用基关节支座(221)过渡,实现掌指关节屈曲和侧摆两个自由度运动的轴向正交。
3.根据权利要求2所述的新型仿人五指灵巧手,其特征在于,四个手指结构(22)的结构均相同,每个手指结构(22)包括基关节支座(221)和三节指骨,小拇指、无名指和食指的基关节支座(221)前后通过销轴与手掌部分(1)转动连接,中指的基关节支座(221)前后与手掌部分(1)固定连接,所述近节指骨(a)下端左右两侧与基关节支座(221)左右两侧通过销轴转动连接,此连接处为掌指关节(a),所述中节指骨(b)下端左右两侧与近节指骨(a)上端左右两侧通过销轴转动连接,此连接处为近端指间关节(b),所述远节指骨(c)下端左右两侧与中节指骨(b)上端左右两侧通过销轴转动连接,此连接处为远端指间关节(c),三节指骨内具有手指传动机构,所述手指传动机构采用交叉四连杆机构(223)实现近端指间关节(b)和远端指间关节(c)的耦合运动,从而实现中节指骨(b)和远节指骨(c)的屈曲。
4.根据权利要求3所述的新型仿人五指灵巧手,其特征在于,所述手指传动机构包括近节指骨(a)内固定安装的微型空心杯电机(222),所述中节指骨(b)和远节指骨(c)内安装的交叉四连杆机构(223),所述微型空心杯电机(222)输出端连接蜗杆(224),所述蜗杆(224)与蜗轮(225)啮合,所述蜗轮(225)与交叉四连杆机构(223)一端固定连接,所述微型空心杯电机(222)转动通过蜗杆(224)蜗轮(225)驱动交叉四连杆机构(223)传动,带动中节指骨(b)和远节指骨(c)旋转,实现中节指骨(b)和远节指骨(c)的屈伸动作。
5.根据权利要求3所述的新型仿人五指灵巧手,其特征在于,所述手指结构(22)的掌指关节(a)屈曲运动采用球面四杆机构,所述球面四杆机构包括固定安装在手掌部分(1)内的屈曲自由度电机(226)、安装在基关节支座(221)内的偏心块(227)、7字连杆(228)和挡圈(229),所述屈曲自由度电机(226)输出端与偏心块(227)偏心固定连接,所述7字连杆(228)一端与偏心块(227)固定连接,另一端固定安装有挡圈(229),所述挡圈(229)与基关节支座(221)限位...
【专利技术属性】
技术研发人员:董会旭,吴浩,郭昊天,苏志安,林昭辉,王孝瑜,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:
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