[发明专利]机器人的三指灵巧手执行装置

摘要

本发明公开了一种机器人的三指灵巧手执行装置，该三指拟人机械手采用基于欠驱动原理的腱传动结构，控制简单，成本低廉，抓取能够自适应物体形状。采用双闭环的原理实现抓取控制，外环是角度环，内环是压力环。该机械手可用于家庭服务、农业生产、空间探测等领域，替代或协助人类完成工作。其拟人化的外形设计，使其具有了一定的表意功能，可以做出一些手势表示一些简单的手语，从而可以应用于助残领域，为残疾人提供比较人性化的、多功能的义手。

主权项

一种机器人的三指灵巧手执行装置，包括手指、手掌和控制系统，在所述手掌内部设置一系列独立驱动不同手指的微型电机，其特征在于：所述手指包括拇指（7）、食指（5）和中指（4）共3根手指，每根手指包括分别依次由上指节（3）、中指节（2）和下指节（1）连接而成，相邻两指节间设有转动轴，使所述手指形成具有3个自由度的手指关节系统，所述下指节（1）也通过转动轴与所述手掌转动连接，所述手指的屈伸采用基于欠驱动原理的腱传动机构，所述腱传动机构包括设置于手指正面的腱绳（9）和设置于手指背面的弹簧片（8），所述弹簧片（8）同时与所述手指的各指节固定连接，所述腱绳（9）的一端固定于靠近所述上指节（3）自由端的位置处，所述腱绳（9）依次穿过所述上指节（3）、所述中指节（2）和所述下指节（1）中的腱绳孔，所述腱绳的另一端固定于安装在手掌中的主轴绕子上，所述主轴绕子由安装在手掌中的微型电机驱动，当所述微型电机输出正向转动时，所述主轴绕子卷绕收紧腱绳（9），从而使得所述手指进行内弯曲，当所述微型电机输出反向转动时，依靠所述弹簧片（8）的弹力，所述主轴绕子放松腱绳（9），所述手指依靠所述弹簧片（8）的弹力使所述手指伸直，实现手指的欠驱动式屈伸，在所述手指的各指节正表面上分别对应设置薄片式压力传感器（6），将每个指节正面作为独立的压力采集面，各所述压力传感器（6）的信号输出端与所述控制系统的信号接收端连接，所述控制系统的指令输出端分别向所述手掌中的各微型电机传输手指动作指令，使3根手指相互辅助配合实现相应仿生手部动作。