[发明专利]一种欠驱动灵巧手手指

说明书

本发明公开了一种欠驱动灵巧手手指，包括远指节、远端转动关节、中指节、中间转动关节、近指节、近端转动关节、基座、弹性回复绳和腱绳。集成在指节中的预紧调节块可以通过预紧螺母调节实现腱绳的后期多次预紧。后期使用过程中腱绳松弛时通过预紧螺母调节预紧调节块，不必拆装灵巧手使得腱绳再次预紧，避免因腱绳松弛而出现较大的运动传递误差，解决了腱绳传动型灵巧手长期使用过程中腱绳松弛的问题。采用预紧调节块的弧形通孔来代替固定式滑轮的整个圆周，进一步节省了手指内部空间，使得灵巧手手指的尺寸进一步缩小，并且通过使用弧形通孔来代替滑轮的整个圆周增大了腱绳传动轨道的可调节范围。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种欠驱动灵巧手手指。

背景技术

随着社会的发展，机器人正逐步走进人们的日常生活之中，尤其是在护理机器人领域，此时对机器人末端执行器的灵活性提出了较高的要求。机器人灵巧手便是能达到这一要求的很好实现方式，灵巧手的拟人性赋予其更加精细的操作能力。

现有的灵巧手按照驱动方式可以分为全驱式灵巧手和欠驱式灵巧手，其中欠驱动灵巧手为节省手指内部空间，以便将灵巧手做的更加小巧拟人，最常见的传动方式是采用腱绳传动。腱绳传动时需要考虑其合理的布置方式以实现其预紧的要求，使其在灵巧手的长期使用过程中保证腱绳时刻处于张紧状态。陈玉瑜在文献《浅析多指仿生灵巧手结构设计》中指出腱绳传动型机器人灵巧手的绳索长期使用时会有绳索松弛情况出现，需要进行重新预紧且拆装灵巧手过程复杂。范大鹏在文献《精密柔索传动技术研究现状及分析》中提出的四种绳索预紧的实现方式较为复杂，不易实现，而且内部采用固定式滑轮的形式来作为腱绳传动轨道时占用了较大的手指内部空间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种欠驱动灵巧手手指。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种欠驱动灵巧手手指，其特征在于该手指包括远指节、远端转动关节、中指节、中间转动关节、近指节、近端转动关节、基座、弹性回复绳和腱绳；

所述远指节包括远指节左端指骨、远指节右端指骨和指尖压力传感器；所述远端转动关节包括一号阶梯轴和一号弹簧；所述中指节包括中指节前端指骨、中指节左端指骨、中指节后端指骨、中指节右端指骨、中指节压力传感器、一号预紧调节块和一号预紧螺母；所述中间转动关节包括二号阶梯轴和二号弹簧；所述近指节包括近指节前端指骨、近指节左端指骨、近指节后端指骨、近指节右端指骨、近指节压力传感器、二号预紧调节块和二号预紧螺母；所述近端转动关节包括三号阶梯轴和三号弹簧；所述基座包括左瓣基座和右瓣基座；

所述远指节左端指骨与远指节右端指骨固定连接；指尖压力传感器固定于远指节的外表面；所述一号阶梯轴的一端有键，与远指节左端指骨的带键槽孔通过键槽配合连接，此端伸出远指节左端指骨外，与中指节左端指骨上侧的无键槽孔配合；一号阶梯轴的另一端设有轴向圆形凹槽，一号弹簧放置于轴向圆形凹槽中；所述一号阶梯轴设有径向圆形凹槽，用于放置腱绳；所述一号阶梯轴的另一端设置有圆孔；中指节右端指骨上侧的轴穿过远指节右端指骨的通孔与一号阶梯轴另一端的圆孔配合，实现一号阶梯轴绕中指节右端指骨上侧的轴的转动；

所述中指节前端指骨的一侧紧固在中指节左端指骨上，另一侧紧固在中指节右端指骨上；所述中指节后端指骨的一侧紧固在中指节左端指骨上，另一侧紧固在中指节右端指骨上；所述中指节前端指骨内部开有阶梯孔；所述一号预紧调节块由细部和粗部构成；一号预紧调节块卡装于中指节前端指骨的阶梯孔中，一号预紧调节块的形状与阶梯孔的形状相配合，两者不能相对旋转，一号预紧调节块能沿阶梯孔直线滑动；一号预紧调节块的细部伸出中指节前端指骨，端部开有弧形通孔；一号预紧调节块的粗部位于中指节前端指骨内部；一号预紧螺母与中指节前端指骨配合连接，通过中指节前端指骨内部的阶梯孔和一号预紧螺母实现对一号预紧调节块的紧固和限位；所述中指节压力传感器固定于中指节外表面；