[发明专利]一种五指拟人机械手的抓取控制系统

摘要

本发明公开了一种五指拟人机械手的抓取控制系统。该机械手的手掌内部装有舵机来控制大拇指的移动，每个手指上都安装弹簧片，它为电机提供一个柔性负载并配合电机为其提供反方向的作用力实现手指的抓和放，五个直流电机通过牵引手指内的腱绳来控制手指屈伸的运动，五个直流电机转轴处装有AS5040磁编码器用来获得手指弯曲的位置信息,手指的每个指节上贴有FSR408系列力敏传感器用于控制机械手抓取物体的力度。本发明提供的五指仿生手，充分利用欠驱动原理，将腱传动机构的自适应特征发挥在手指对物体的灵活抓取上，能够实现抓取自适应物体形状的动作，并具有丰富的抓取姿势，实现了对物体的柔顺抓取。

主权项

一种五指拟人机械手的抓取控制系统，该机械手包括手掌（10）、五根手指（1、2、3、4、5），每根手指包括三个指节（6、7、8），使用弹簧片（9）、手指盖板和螺钉连接，手掌（10）包括底板，盖板和抓取控制系统，该抓取控制系统包括五个直流电机（Ⅰ），五个角度传感器（Ⅱ），十五个力敏传感器（Ⅲ）和一个控制器（Ⅳ），其特征在于：所述的直流电机（Ⅰ）位于手掌（10）内部，所述的角度传感器（Ⅱ）固定于直流电机（Ⅰ）的转轴端，所述的力敏传感器（Ⅲ）贴于每个手指（1、2、3、4、5）的三个指节（6、7、8），五个直流电机（Ⅰ）分别连接驱动五个手指（1、2、3、4、5）并连接传动角度传感器（Ⅱ），角度传感器（Ⅱ）和力敏传感器（Ⅲ）的输出连接到控制器（Ⅳ），控制器（Ⅳ）的输出连接到五个直流电机（Ⅰ），五个直流电机（Ⅰ）分别控制五个手指（1、2、3、4、5）屈伸的运动，分别位于五个直流电机（Ⅰ）转轴处的五个角度传感器（Ⅱ）用来获得五个手指弯曲的位置信息；每个手指的每个指节上贴的力敏传感器（Ⅲ）用于测取机械手抓取物体的力度，从而构成双闭环——位置环和接触力环的控制系统，实现机械手对物体的准确抓取。