[发明专利]一种欠驱动的仿人灵巧手

摘要

本发明公开了一种欠驱动仿人灵巧手，该灵巧手由拇指、食指、中指、无名指、小指以及手掌组成。灵巧手五个手指相互独立，共有17个关节自由度，由12个微型电机驱动。除拇指有4个自由度以外，其余每个手指有3个自由度，且灵巧手整体可由电机驱动进行旋转。每个手指拥有两个耦合关节，拇指由三个微型电机驱动，其余四个手指均有两个微型电机驱动。本发明所述仿人灵巧手灵活度高，结构简单、紧凑，能有效实现不同大小、形状物体的自适应抓取。

主权项

一种欠驱动的仿人灵巧手，其特征在于：所述的仿人灵巧手与人类似，包含有一个手掌（6）和五个手指，五个手指单元为拇指（1）、食指（2）、手指（3）、无名指（4）、小指（5）；拇指在伸直状态下，与手掌安装面（7）成一定角度安装在掌上，除拇指外的其余四个手指按手掌位置分布，手心表面以及五个手指在靠近手心侧表面上都安装有力传感器，力传感器在灵巧手对物体进行抓取时可反馈与被作用物体接触面的力信息；所有电机以及控制电路安装在手掌或者手指内部；所述的手掌主体由手心（61）、手背（62）、旋转机构（63）三部分组合而成，手心（61）部分有电机一（611）和减速器一（612），一组啮合的齿轮以及拇指轴一（15）；所述的电机一（611）和减速器一（612）在电机轴方向上与手掌安装面（7）成一定角度安装在手掌内；电机一（611）的动力通过减速器一（612）和啮合的一组齿轮，带动拇指基座绕拇指轴一（15）旋转，从而带动拇指（1）绕手掌旋转；手背（62）部分有电路板和手指安装槽，信号采集、驱动、控制电路安装在电路板安装槽内；手心（61）和手背（62）有四组半圆手指安装槽，每个半圆槽内都有限位块，每组半圆槽相互组合为一圆形孔，通过限位块和手指基座上两个凹槽的配合把除拇指以外的四个手指固定安装在手掌上；旋转机构（63），实现整个手掌在安装面（7）上进行旋转，手心（61）、手背（62）、旋转机构（63）三部分固定连接；所述的除拇指以外，其余四个手指结构都包括手指基座（31）、手指指根（32）、手指指节（33）、手指指尖（34）四部分，手指四部分通过三个轴进行连接，三个轴为手指轴一（35）、手指轴二（36）、手指轴三（37），三个旋转轴轴线平行，手指轴一（35）连接手指基座（31）和手指指根（32），手指轴二（36）连接手指指根（32）和手指指节（33），手指轴三（37）连接手指指节（33）和手指指尖（34）；手指基座（31）内部安装有一组电机三（311）和减速器三（312），电机三（311）通过一组啮合的锥齿轮使手指指根（32）相对于手指基座（31）绕手指轴一（35）转动，手指基座外部有限位槽，外部限位槽与手掌限位块的配合，使手指能固定连接在手掌上；一组电机四（322）和减速器四（323）安装在手指指根（32）内部，手指指根（32）内部安装有可同步对手指指尖（34）和手指指节（33）内部两条拉线进行收线、放线功能的齿轮组，电机四通过带动该齿轮组实现两条拉线的缠绕和回放；另外手指指节（33）中安装有一个弹簧滑块机构（331），拉线一（343）的一端固定在手指指尖上，拉线一（343）通过弹簧滑块机构内部与滑块固定连接，使滑块能够随拉线一（343）一起移动，通过滑轮导向和支撑，拉线一（343）另一端绕在齿轮组中的齿轮上；拉线二（344）一端固定在手指指尖，通过滑轮导向和支撑，拉线二（344）另一端绕在齿轮组中的齿轮上。