[实用新型]基于同步控制的智能手套和仿生机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能手套和五个自由度仿生机械手，通过智能手套上的手指弯曲动作，仿生机械手能同步模仿人手做出相应的动作。

背景技术

随着现代化工业和科技的不断发展以及生产过程机械化和自动化水平的提升，人们对生产效率也不断提出更高的要求。由于机械手的灵活性和耐力度，其应用范围越来越广泛，而在一些高危，工作时间长的操作上，人手近距离操作机械手而引发的意外事故也时有发生。本实用新型基于同步控制的原理上，设计了智能手套和仿生机械手，能在一些高危作业中取代人手，保障人身安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过智能手套无线同步控制仿生机械手，使仿生机械手能模仿人手进行一些高危作业。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于同步控制的智能手套和仿生机械手，包括智能手套和仿生机械手两个部分，智能手套包括棉纱手套、第一弯曲传感器、第二弯曲传感器、第三弯曲传感器、第四弯曲传感器、第五弯曲传感器、STM32微控制器和NRF24L01无线发送模块；仿生机械手包括仿生机械手和机械手，仿生机械手包括四个由细钢丝绳拉动的机械手指和一个由细钢丝绳拉动的机械拇指：第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指、第五机械拇指、塑料套，四个机械手指依次包括上、中、下关节和基座，由连接鞘连接、一个由细钢丝绳连接的机械拇指依次包括上、下关节和基座，由连接鞘连接；机械拇指和每个机械手指的下关节通过各自的基座沿同一方向安装在机械手掌中，机械手包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、STM32微控制器及NRF24L01无线接收模块，整个仿生机械手共五个自由度。

本实用新型的智能手套，所述的第一弯曲传感器贴在棉纱手套的小指的位置上；第二弯曲传感器贴在棉纱手套的无名指的位置上；第三弯曲传感器贴在棉纱手套的中指的位置上；第四弯曲传感器贴在棉纱手套的食指的位置上；第五弯曲传感器贴在棉纱手套的大拇指的位置上，NRF24L01无线发送模块镶嵌在STM32微控制器上。所述的仿生机械手的五根机械手指的上关节都戴着塑料套，以此来增大机械手指与物体接触时的摩擦力，更易于抓取物体。

本实用新型的仿生机械手，所述的仿生机械手包括第一机械手指、第二机械手指、第三机械手指、第四机械手指、第五机械拇指。四个机械手指包括上、中、下关节和基座，上、中、下关节由连接鞘连接，第五机械手指包括上、下关节和基座，上、下关节由连接鞘连接，机械拇指和每个机械手指的下关节通过各自的基座沿同一方向连接在机械手掌中。所述的机械包括第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、STM32微控制器及NRF24L01无线接收模块。第一舵机通过细钢丝绳和第一机械手指连接；第二舵机通过细钢丝绳和第二机械手指连接；第三舵机通过细钢丝绳和第三机械手指连接；第四舵机通过细钢丝绳和第四机械手指连接；第五舵机通过细钢丝绳和第五机械拇指连接。第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机的连接线分别接到STM32微控制器的采集端，NRF24L01无线接收模块镶嵌在STM32微控制器上，整个仿生机械手共五个自由度。

本实用新型所述的基于同步控制的智能手套和仿生机械手，弯曲智能手套上的手指，引起其对应的手指位置上的弯曲传感器的阻值变化，通过STM32微控制器的放大电路，将组织变化转换成对应的电压变化，得到模拟电压值，再通过STM32微控制器的ADC转换器，将模拟信号转换为数字信号的电压变化，通过NRF24L01无线发送模块发送数据，仿生机械手上的NRF24L01无线接收模块接收到，控制对应的舵机转动对应的角度，带动细钢丝绳拉动仿生机械手指弯曲，同步做出弯曲手指动作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，智能手套主导是人，无需复杂智能机器人算法的研发，开发成本低，适应性强，可以快速投入一些特定的领域应用。本实用新型可代替人手进行一些危险系数比较大的作业，减少危险的同时还可以提高生产过程自动化，保障人身安全。

附图说明

图1是本实用新型的智能手套的结构示意图；

图2是本实用新型的仿生机械手的结构示意图；

图3是本实用新型的智能手套和仿生机械手的电路原理框图；