[实用新型]一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手

摘要

本实用新型公开了一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手，包括：一个手掌与五个手指，五个手指分别为拇指、食指、中指、无名指、小指，其外形尺寸比例参照中国女性的手。五个手指相互独立，共有6个驱动自由度，分别为大拇指基关节滚转与中关节俯仰2个自由度，其他四指的4个基关节俯仰自由度。根据人手抓取常用物体时中指节与远指节之间的相对角度（约10‑30°），将灵巧手的这两个指节之间的相对角度固定，简化远关节从动机构的设计。本实用新型所述的灵巧手外观小巧，结构紧凑简单，具有十几种不同的抓取手势，能够实现有效而精确的抓取任务。

主权项

1.一种由微型电机驱动控制的欠驱动仿人灵巧手，包括掌壳（1）、电机（2）、拇指（3）、食指（4）、中指（5）、无名指（6）、小指（7）；其特征在于，所述拇指分为拇指近指节（302）、拇指中指节（304）、拇指远指节（306）、拇指基关节（301）、拇指中关节（303）与拇指远关节（305），拇指中指节（304）与拇指近指节（302）通过拇指中关节（303）铰接，拇指中指节（304）与拇指远指节（306）通过拇指远关节（305）铰接，拇指基关节（301）为蜗轮蜗杆传动机构，将固定在手掌中电机的旋转运动转化为拇指基关节（301）的蜗轮旋转运动，电机（2）固定在拇指中指节（304），电机（2）输出端通过电机（2）的齿轮组（307）将旋转运动传递给螺杆（308），螺母杆一（309）会随着螺杆（308）的旋转沿着螺杆轴向移动，螺母杆一（309）一端通过轴销一（310）铰接小连杆一（311），小连杆一（311）与拇指远指节（306）指壳通过轴销二（312）铰接；螺母杆一（309）的另一端通过轴销三（313）铰接连杆一（314），连杆一（314）在拇指近指节（302）中部轴销四（315）铰接，大拇指在伸直到弯曲的过程中，电机（2）转动，通过两个相互啮合的电机（2）的齿轮组（307）带动螺杆（308）顺时针轴向转动，使得螺母杆一（309）向上运动，螺母杆一（309）带动小连杆一（311）也向上运动，从而推动拇指远指节（306）绕着拇指远关节（305）顺时针旋转，实现拇指远指节（306）弯曲，同时螺母杆一（309）拉动连杆一（314），使得连杆一（314）的绕着轴销四（315）的孔顺时针旋转，实现拇指中指节（304）绕着拇指中关节（303）的弯曲运动，食指包括食指近指节（403）、食指中远指节（405）、食指基关节（402）和食指中关节（404），食指近指节（403）一端与手掌基座（401）通过食指基关节（402）铰接，另一端与食指中远指节（405）通过食指中关节（404）铰接，且该关节处安装了具有预紧力的扭簧（406），食指连杆二（409）一端与手掌基座上的连杆与手掌基座的铰接孔（407）铰接，另一端与食指中远指节（405）上的连杆与中远指节的铰接孔（408）铰接，食指近指节（403）、食指中远指节（405）、手掌基座（401）和连杆二（409）组成了交叉四连杆机构，实现了食指基关节（402）与食指中远指节（405）的联动，食指近指节（403）上设有滑槽（410），滑槽（410）与小连杆二（412）通过轴销五（411）连接，轴销五（411）可沿着滑槽（410）自由滑动，小连杆二（412）、小连杆三（414）、螺母杆二（416）各通过轴销六（413）与轴销七（415）铰接，螺母杆二（416）通过丝杠（417）的轴向转动可实现上下移动，电机输出端通过两个啮合的食指电机齿轮组（418）将旋转运动传递给丝杠（417），使得丝杠（417）沿轴向旋转方向，螺母杆二（416）会随着丝杠（417）的旋转沿轴向向下运动，螺母杆二（416）向下运动拉动小连杆三（414）和小连杆二（412）向下运动。/n