[发明专利]一种绳驱动欠驱五指机械手

权利要求书

1.一种绳驱动欠驱五指机械手，包括手掌组件(1)、安装在手掌组件上的四指组件(2)与拇指组件(3)；四指组件(2)包括结构相同的食指、中指、无名指和小拇指，四指组件(2)的每根手指由近指节(26)、中指节(24)和远指节(21)构成,近指节(26)的转动由钢丝绳一(220)和拉伸弹簧一(110)驱动，中指节(24)的转动由钢丝绳二(212)、钢丝绳三(217)和拉伸弹簧二(111)驱动，远指节依靠交叉腱耦合肌腱驱动器的原理实现耦合驱动；拇指组件(3)包括大拇指的近指节(35)、远指节(31)和掌骨关节(314)，拇指近指节转动由钢丝绳一(312)和拉伸弹簧三(120)驱动，拇指远指节转动由钢丝绳二(313)、钢丝绳三(39)和拉伸弹簧四(121)驱动，掌骨关节直接由电机三驱动，当电机转动时带动掌骨关节绕电机轴旋转，所述绳驱动欠驱五指机械手可以有效实现精确抓握。

2.根据权利要求1所述的绳驱动欠驱五指机械手，其特征在于：所述的四指组件(2)由近关节(26)、中关节(24)和远关节(21)组成；钢丝绳一(220)绕过近关节滑轮P₁(218)，一端连接拉伸弹簧一(110)，另一端连接手掌内动滑轮P_m1(15)，动滑轮P_m1(15)直线运动控制近关节弯曲；钢丝绳二(212)绕过近关节双槽滑轮P₂₁(210)，一端连接拉伸弹簧二(111)，另一端连接手掌内动滑轮P_m2(16)，钢丝绳三(217)绕过双槽滑轮P₂₁(210)与中关节滑轮P₂(25)形成同步传动，动滑轮P_m2(16)直线运动控制中关节弯曲；钢丝绳四(214)交叉缠绕中关节滑轮P₃₂(215)与远关节滑轮P₃(213)形成交叉腱，使得近关节、中关节共同作用耦合驱动远关节弯曲。

3.根据权利要求1所述的绳驱动欠驱五指机械手，其特征在于：所述的拇指组件(3)由掌骨关节(314)、近关节(35)、远关节(31)、电机三(118)组成；手掌内的电机三(118)输出轴通过连接板(316)与掌骨关节固连，直接控制掌骨关节摆动；钢丝绳一(312)绕过近关节滑轮P₁(310)，一端连接拉伸弹簧三(120)，另一端连接手掌内动滑轮P_m1(15)，动滑轮P_m1直线运动控制拇指近关节弯曲；钢丝绳二(313)绕过近关节双槽滑轮P₂₁(36)，一端连接拉伸弹簧四(121)，另一端连接手掌内动滑轮P_m2(16)，钢丝绳三(39)绕过双槽滑轮P₂₁(36)与远关节滑轮P₂(34)形成同步传动，动滑轮P_m2(16)直线运动控制拇指远关节弯曲。

4.根据权利要求1所述的绳驱动欠驱五指机械手，其特征在于：所述的手掌组件(1)由手掌前板(12)、手掌后板(11)、T型槽(14)、动滑轮P_m1(15)、动滑轮P_m2(16)、定滑轮P_f1(17)、定滑轮P_f2(18)、转向轮(116)、钢丝绳、电机一(126)、电机二(130)、卷线轮(128)、电机一L型板(127)和电机二L型板(131)组成；电机一(126)输出轴与卷线轮相连，钢丝绳五(123)一端连接卷线轮，绕过五个定滑轮P_f1(17)与五个动滑轮P_m1(15)，另一端连接拉伸弹簧五(125)，从而控制五个动滑轮P_m1(15)的直线运动，即五个手指的近关节弯曲；电机二(130)输出轴与卷线轮相连，钢丝绳六(122)一端连接卷线轮，绕过五个定滑轮P_f2(18)与五个动滑轮P_m2(16)，另一端连接拉伸弹簧六(124)，从而控制五个动滑轮P_m2(16)的直线运动，即拇指远关节弯曲与四指的中关节弯曲；动滑轮、定滑轮与钢丝绳构成了手掌内的欠驱动系统结构。