[发明专利]一种具有被动旋转关节的仿人灵巧手及其操作方法

摘要

本发明涉及机器人灵巧手技术领域，并公开了一种具有被动旋转关节的仿人灵巧手及其操作方法，包括第一手指、第二手指、第三手指、手掌、第一驱动电机、第二驱动电机及第三驱动电机。该装置解决了现有仿人灵巧手的耦合传动机构存在的结构复杂，可靠性差等问题，同时为灵巧手手指额外增加了一个旋转自由度。该装置的仿人手指利用旋转关节可以绕自身中心轴线旋转，对不同形状的物体能自主变换多种抓握姿态，增强了灵巧手的适应能力；通过调整被动绳和主动绳的长度，可以调节和重新标定灵巧手的初始位姿。本发明设计的新型仿人灵巧手无需复杂的控制系统和传动系统即可实现包络抓握，且具有被动旋转自由度，对不同形状的物体具有较高的自适应能力。

主权项

1.一种具有被动旋转关节的仿人灵巧手及其操作方法，包括第一手指、第二手指、第三手指、手掌、第一驱动电机、第二驱动电机及第三驱动电机，其特征在于：所述的第一手指、第二手指、第三手指绕着垂直于所述手掌的中心轴线径向分布，相互之间间隔度，所述第一手指、第二手指及第三手指固连在所述手掌上；所述的第一手指、第二手指及第三手指的结构完全相同，以所述第一手指为例具体介绍其结构，第一手指包括手指基座、近指节、中指节和远指节，近指节和手指基座通过近指节转动关节转动连接，中指节和近指节通过中指节转动关节转动连接，远指节和中指节通过远指节转动关节转动连接；所述的近指节转动关节、中指节转动关节及远指节转动关节的结构完全相同，以近指节转动关节为例具体介绍其结构，近指节转动关节包括两条连杆，分别对应四边形的两条对角线；所述第一手指、第二手指及第三手指的运动通过钢丝绳传动，以第一手指为例，第一条被动钢丝绳连接近指节、中指节和远指节，第二条被动钢丝绳连接手指基座、近指节和中指节，主动钢丝绳连接驱动电机、手指基座和近指节；所述的手指基座和近指节之间、近指节和中指节之间、中指节和远指节之间均安装有弹簧连杆；所述第一手指还包括旋转关节，由关节输入盘、支撑架、关节输出盘、连接有丝杠的电机、带凸轮杆的移动滑块及弹簧组成，旋转关节与手指基座通过关节输入盘相连。