[发明专利]一种欠驱动多指灵巧手及其控制方法

说明书

本发明提供一种欠驱动多指灵巧手及其控制方法，包括若干手指组件，一套驱动组件，控制电路板，手掌骨架、若干拉绳和若干信号线，其特征在于：所述手掌骨架上安装有若干手指组件，每个手指组件各通过一个拉绳与驱动组件连接；所述控制电路板通过若干信号线与驱动组件连接；所述驱动组件固定安装于手掌骨架之上，在驱动装置的前端还安装有主动齿轮，传动组件由两个轴承、一个从动齿轮和若干带有离合的槽轮固定安装于传动轴之上组成，传动组件通过两个轴承安装于驱动支架之上，且传动组件可相对于驱动支架旋转，主动齿轮与从动齿轮成啮合状态。简单，成本低；本发明采用欠驱动的方式，结构更加简单，能够将灵巧手的体积做的更小，更精细。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体为：一种欠驱动多指灵巧手及其控制方法。

背景技术

通常，工业自动化中使用的机器人由大臂和简单的夹持器组成，此类机器人对于要求实现负荷的大范围运动作业是有效的，但却不能实现诸如装配之类的要求对负荷进行精细调整的作业。出现这种情况的主要原因之一是：传统工业机器人的末端夹持装置存在着灵活性差，抓取精度低，稳定性、可靠性和通用性差，没有精确的力控制等缺点，已远远达不到在柔性生产线上进行各种灵巧和精细操作的要求。仿人多指手是一种仿照真人手外形、结构和功能的机械灵巧手，它作为机器人的末端执行器，具有多自由度、多运动链协调的特点，可以对不同形状的物体完成复杂的操作，灵巧手的复杂程度、可执行动作能力在一定程度上体现了承载它的机器人的工作能力。

目前，我国正在大力发展和研制新型航天器，能够制造出在航天器的船外进行操作的智能太空机器人具有重要意义，而灵巧手是它的关键部件之一；灵巧手可以在核电站、化工厂、战场等不同环境下从事取样、探测、修理、探雷和排雷等作业，从而把人从有毒、有害、高温或危险的工作环境中解放出来，实现远程控制；此外还可以准确地复现大量的重复动作，从而有效地克服手工操作时的抖动，增强稳定性。随着科技水平的提高，灵巧手的应用领域还在不断的扩大，灵巧手不仅可以替代人手完成一些简单的操作，还能进行更加复杂的操作。目前，国家对康复工程的发展非常重视，据统计，我国将近多万的残疾人中有多达万为肢体残疾的人，能够研究出帮助残疾人进行正常活动的假肢手具有重要的现实意义。

多关节的灵巧手由于手指关节比较多，对每一个关节都可以进行独立地控制，自由度较多，因此一个机械手可以完成多种操作任务，逐渐成为机器人末端执行器的发展趋势。虽然多关节的灵巧手具有上述很多优点，但在研究的过程中依然遇到了很多难题，以往的多关节灵巧手大部分都是用一些连杆机构或其它机构串联起来构成手指，要想具备很大的灵活度，需要在手指的每一个关节处添加单独的电机，并进行单独的控制，这样就导致了机械手的控制异常复杂，另外由于大量控制器件的使用，制造的成本也大大增加。如果能用一个多几个驱动单元能够控制多个手指关节的话，必将能够降低成本以及灵巧手的的复杂程度。

发明内容

发明目的：提供一种欠驱动多指灵巧手及其控制方法，以解决上述技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：