[发明专利]基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手

权利要求书

1.一种基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：包括手掌（1）、大拇指下（2）、大拇指中（3）、大拇指上（4）、食指摆轮（5）、食指下（6）、食指中（7）、食指上（8）、中指摆轮（9）、中指下（10）、中指中（11）、中指上（12）、无名指摆轮（13）、无名指下（14）、无名指中（15）、无名指上（16）、小拇指摆轮（17），小拇指下（18）、小拇指中（19）和小拇指上（20），其中大拇指下（2）、食指摆轮（5）、中指摆轮（9）、无名指摆轮（13）和小拇指摆轮（17）安装于手掌（1）上；大拇指中（3）安装于大拇指下（2）上，大拇指上（4）安装于大拇指中（3）上；食指下（6）安装于食指摆轮（5）上，食指中（7）安装于食指下（6）上，食指上（8）安装于食指中（7）上；中指下（10）安装于中指摆轮（9）上，中指中（11）安装于中指下（10）上，中指上（12）安装于中指中（11）上；无名指下（14）安装于无名指摆轮（13）上，无名指中（15）安装于无名指下（14）上，无名指上（16）安装于无名指中（1）上；小拇指下（18）安装于小拇指摆轮（17）上，小拇指中（19）安装于小拇指下（18）上，小拇指上（20）安装于小拇指中（19）上。

2.按权利要求1所述的基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：本灵巧手采用仿生设计，共有19个自由度，其中大拇指3个自由度，其余手指4个自由度，各自由度间解耦。

3.按权利要求1所述的基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：所述手掌（1）分为手掌前（21）和手掌后（22）两半，大拇指下（2）、食指摆轮（5）、中指摆轮（9）、无名指摆轮（13）和小拇指摆轮（17）安装于手掌前（21）和手掌后（22）之间。

4.按权利要求1所述的基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：主动轮Ⅰ（23）上按顺时针与逆时针方向分别缠绕有钢丝绳Ⅰ（24）和钢丝绳Ⅱ（28），两根钢丝绳经过承力软管挡板Ⅰ（25）后分别经过承力软管Ⅰ（26）和承力软管Ⅱ（30），然后经过承力软管挡板Ⅱ（29）后固定于从动轮Ⅰ（27）上，当主动轮转动时，从动轮会跟随运动，这种传动方式被应用于本发明灵巧手中使大拇指下（2）、食指摆轮（5）、中指摆轮（9）、无名指摆轮（13）和小拇指摆轮（17）转动。

5.按权利要求1所述的基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：钢丝绳Ⅲ（33）一端固定于主动轮Ⅱ（34）上，绕主动轮Ⅱ（34）缠绕后经承力软管挡板Ⅱ（32）进入承力软管Ⅲ（31），经过承力软管挡板Ⅲ（37）后缠绕并固定于从动轮Ⅱ（35）上，从动轮Ⅱ（35）上安装有扭簧Ⅰ（36），当主动轮Ⅱ（34）顺时针转动时，从动轮Ⅱ（35）在钢丝绳Ⅲ（33）的牵引下跟随转动，同时扭簧Ⅰ（36）被拉紧，当主动轮Ⅱ（34）逆时针转动时，从动轮Ⅱ（35）在扭簧Ⅰ（36）弹性的作用下转动，这种传动方式被应用于本发明灵巧手中使大拇指中（3）、大拇指上（4）、食指下（6）、食指中（7）、食指上（8）、中指下（10）、中指中（11）、中指上（12）、无名指下（14）、无名指中（15）、无名指上（16）、小拇指下（18）、小拇指中（19）和小拇指上（20）转动。

6.按权利要求1所述的基于改进柔索传动的19自由度解耦灵巧手，其特征在于：食指摆轮（5）上加工有轮槽，轮槽中固定并缠绕有钢丝绳，钢丝绳经过手掌（1）上设计的具有承力软管挡板作用的结构后进入承力软管；食指下（6）与食指摆轮（5）间安装有扭簧，食指下（6）加工有轮槽，轮槽中固定并缠绕有钢丝绳Ⅳ（38），钢丝绳Ⅳ（38）经过食指摆轮（5）上设计的具有承力软管挡板作用的结构后进入承力软管；食指中（7）与食指下（6）间安装有扭簧Ⅱ（40），食指中（7）上加工有轮槽，轮槽中固定并缠绕有钢丝绳Ⅴ（39），钢丝绳Ⅴ（39）经过食指下（6）上设计的具有承力软管挡板作用的结构后进入承力软管；食指上（8）与食指中（7）间安装有扭簧Ⅲ（42），食指上（8）上加工有轮槽，轮槽中固定并缠绕有钢丝绳Ⅵ（41），钢丝绳Ⅵ（41）经过食指中（7）上设计的具有承力软管挡板作用的结构后进入承力软管；中指、无名指和小拇指的安装与食指类似。