欠驱动五指机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种欠驱动五指机械手，属于机器人领域。分别具有手指侧摆电机和弯曲电机驱动的拇指、食指、中指、无名指和小指分别与手掌固定连接，其中的拇指、食指、中指、无名指和小指结构相同。在2个电机驱动下，分别实现手指的侧摆和弯曲、反向伸展功能，侧摆电机有动力输入时，在侧摆电机正反转的情况下，使手指实现左右方向的侧摆功能，而手指弯曲、反向伸展功能是通过弯曲电机带动缠绕有钢丝绳的旋转轴，改变钢丝绳在旋转轴上的缠绕长度来实现手指弯曲和反向伸展动作。优点在于：结构新颖，简洁紧凑、体积小，各关节连接可靠；每个手指均具有4个自由度，运动范围大，安全性强、各个手指间协调运动灵活，应用范围广，能耗较低。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Underactuated five finger manipulator

The utility model relates to an underactuated five finger manipulator, which belongs to the field of robotics. The thumb, the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger are respectively connected with the palm, and the thumb, the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger are all the same. In the 2 motor drive, respectively realize finger side swing and reverse bending, stretching function, side swing motor power input, swing motor reversing at the side of the case, the realization of a finger about the direction of the side swing function, and finger bend and stretch function is the reverse drive winding rotating shaft of steel wire rope by bending motor, change the wire rope on the rotating shaft winding length to achieve finger bending and reverse stretching. Has the advantages of novel structure, compact structure, small volume, reliable connection of each joint; each finger has 4 degrees of freedom motion range, strong safety, each finger coordination between flexible movement, wide application range, low energy consumption.

【技术实现步骤摘要】

    本技术涉及机器人领域，特别涉及一种欠驱动五指机械手。
技术介绍
机器人灵巧手是为多任务而研究开发的一种智能型通用机械手，在太空探索、核能开发、医疗康复器械等诸多领域均有广泛的应用。随着科技水平的不断进步，灵巧手的研究逐渐成为机器人领域一个专门的研究领域，其研究工作取得了迅速的发展，取得了许多有应用价值的成果，其中不乏一些著名的灵巧手，如国外的Stanford/JPL hand 、Gifu hand等，国内哈工大研发的HIT灵巧手、北航的BH灵巧手等。以Gifu hand 为例，其自由度以及所需驱动器数量也较多，尽管其可以灵活自主的抓取物体，且具有较好的抓取稳定性，但在整个手掌以及手指内侧中布置了大量的触觉传感器，通过增加控制系统和传感器的要求来满足抓取物体时对其形状和尺寸的自动适应，复杂程度高、成本高。而欠驱动可以克服上述灵巧手的一些不足，能够根据物体形状和尺寸达到自适应抓取的目的，降低对灵巧手传感器及控制系统的要求。所谓的欠驱动系统是指系统的独立控制变量个数小于系统自由度个数的一类非线性系统，在节约能量、降低造价、减轻重量、增强系统灵活度等方面都较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种欠驱动五指机械手，包括拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小指（6），且分别与手掌（1）固定连接，其特征在于：所述拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小指（6）的结构相同，且分别具有手指侧摆电机（310）和弯曲电机（312），分别在两个电机驱动下，实现手指的侧摆和弯曲、反向伸展功能；所述的手指侧摆电机（310）通过固定架（309）与手掌（1）固定连接在一起，所述的手指弯曲电机（312）通过固定架（306）与十字关节（305）固定连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种欠驱动五指机械手，包括拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小指（6），且分别与手掌（1）固定连接，其特征在于：所述拇指（2）、食指（3）、中指（4）、无名指（5）和小指（6）的结构相同，且分别具有手指侧摆电机（310）和弯曲电机（312），分别在两个电机驱动下，实现手指的侧摆和弯曲、反向伸展功能；所述的手指侧摆电机（310）通过固定架（309）与手掌（1）固定连接在一起，所述的手指弯曲电机（312）通过固定架（306）与十字关节（305）固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的欠驱动五指机械手，其特征在于：所述的侧摆电机（310）输出轴上安装一平齿轮Ⅰ（308），与其相啮合的另一平齿轮Ⅱ（311）、十字关节（305）与轴承（316）共用一个侧摆旋转轴（307），当手指侧摆电机（310）有动力输入时，在减速机的作用下带动手指实现侧摆功能。
3.根据权利要求1所述的欠驱动五指机械手，其特征在于：所述的弯曲电机（312）输出轴上同样安装一平齿轮Ⅲ（313），与其相啮合的另一平齿轮Ⅳ（315）的绕有钢丝绳的旋转轴（314）穿过十字关节（305），并在十字关节（305）上安装轴承（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新星，张习烨，白冰，张楠，丁金阳，安东宁，王壮旭，王敏，田建成，高宏伟，王锋，夏远东，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：实用新型
国别省市：