[实用新型]一种模块化灵巧手机械结构

说明书

本实用新型公开了为一种模块化灵巧手机械结构，包括手掌、拇指、三根或四根手指；所述拇指包括拇指舵机、拇指基座、拇指基关节、拇指基关节电机、拇指近指节连接座、拇指基关节蜗轮、拇指基关节蜗杆、拇指近指节关节轴、拇指近指节、拇指耦合连接轴一、拇指耦合连接轴二、拇指耦合传动连杆、拇指远指节关节轴和拇指远指节；拇指近指节关节轴与拇指耦合连接轴一之间、拇指近指节关节轴与拇指远指节连接轴之间、拇指耦合连接轴二与拇指远指节连接轴之间、以及拇指耦合传动连杆共同构成耦合四连杆机构。该机械结构能够实现拇指指尖与食指中部相配合的捏取、拇指指尖与任意手指指尖相配合的捏取以及整体结构的包络式抓取。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体是一种模块化灵巧手机械结构。

背景技术

随着科学技术的发展，人们越来越渴望从单一重复的机械劳动中解脱出来，在传统劳动密集型生产工作中使用机器人或者部分使用机器人的需求越来越强烈。在机器人研究领域，一个重要的研究方向就是灵巧手的结构设计，也是目前研究的热点。人手上分布着多达20个以上的自由度，如果全部采用电机驱动的方式控制，不但成本昂贵，而且实时控制的要求很高，即使抓取一个简单的物体也需要复杂的传感和控制。为了减小控制的难度，并且保证抓握仍然稳定可靠，一种方法是减少同时工作的电机数量，以保证抓取物体的实时性，但是在减少电机的同时会削弱灵巧手的拟人化效果，难以保证抓取动作的稳定可靠。

目前大多数灵巧手使用腱传动这种欠驱动形式，腱驱动只能实现包络式抓握这种柔性抓握方式，适用于体积较大的物体，难以实现指尖捏取和抓取薄片状的物体，而且存在抓握不稳定以及需要预紧的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种模块化灵巧手机械结构。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种模块化灵巧手机械结构，包括手掌、拇指、三根或四根手指；其特征在于，所述拇指包括拇指舵机、拇指基座、拇指基关节、拇指基关节电机、拇指近指节连接座、拇指基关节蜗轮、拇指基关节蜗杆、拇指近指节关节轴、拇指近指节、拇指耦合连接轴一、拇指耦合连接轴二、拇指耦合传动连杆、拇指远指节关节轴和拇指远指节；

拇指舵机固定在手掌中部的槽口内，拇指基座的一端固定在拇指舵机的输出轴上，另一端具有折弯部，在拇指舵机的作用下拇指基座能绕着与拇指舵机输出轴的连接点转动；拇指基指节固定在拇指基座的折弯部上，拇指基关节电机嵌在拇指基指节上，拇指基关节电机的输出轴与拇指基关节蜗杆的一端固连；拇指近指节连接座固定在拇指基座的折弯部上，拇指近指节的下端通过拇指近指节关节轴与拇指近指节连接座转动连接，拇指基关节涡轮固定在拇指近指节关节轴上，拇指基关节涡轮与拇指基关节蜗杆啮合；拇指远指节的下端通过拇指远指节连接轴与拇指近指节的上端转动连接；拇指耦合传动连杆的上端转动连接有拇指耦合连接轴二，拇指耦合连接轴二与拇指远指节的下端固连，拇指耦合传动连杆的下端转动连接有拇指耦合连接轴一，拇指耦合连接轴一与拇指近指节连接座固连；拇指近指节关节轴与拇指耦合连接轴一之间、拇指近指节关节轴与拇指远指节连接轴之间、拇指耦合连接轴二与拇指远指节连接轴之间、以及拇指耦合传动连杆共同构成耦合四连杆机构。

所述手指包括手指基关节、手指基关节连接座、手指基关节电机、手指基关节蜗轮、手指基关节蜗杆、近指节关节轴、手指近指节、手指近指节电机、手指近指节蜗轮、手指近指节蜗杆、手指中指节、中指节关节轴、手指远指节、远指节关节轴、手指耦合连接轴一、手指耦合连接轴二和手指耦合传动连杆；

所述手指基关节安装在手掌上部，手指基关节电机嵌在手指基关节内，手指基关节连接座固定在手指基关节的上端；手指基关节蜗杆与手指基关节电机的输出轴固连；手指近指节的下端通过近指节关节轴与手指基关节连接座转动连接，手指基关节涡轮固定在近指节关节轴上，手指基关节涡轮与手指基关节蜗杆啮合；