[發明專利]具有感覺的欠驅動末端執行器

無效

• 申請號: 201110192541.5
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN102282972A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 武傳宇;胡挺;潘孝業
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種具有感覺的欠驅動末端執行器，包括手二只結構相同手指、底座和掌部分；每個手指部分的第一指節（1）與第二指節（3）的一端通過第一關節（2）鉸接，第二指節（3）的另一端與手掌上連接板（7）通過第二關節（4）鉸接；底座部分的電機（12）安裝在手掌下連接板（13），電機軸與移動板（14）同軸螺紋傳動連接，兩根移動推桿（11）的一端分別固定在移動板的兩端；兩根移動推桿（11）的另一端與各自耦合連桿（6）的一端鉸接；手掌部分的手掌上連接板（7）和手掌下連接板（13）兩側分別用連接圓桿（5）連接；每個手指的三角形驅動桿（19）的中間孔與底座之間連接是通過各自耦合連桿（6）的另一端鉸接；底座的電機（12）與手掌的下連接板（13）通過螺栓固定；每個手指與手掌是通過手指的第二關節（4）與手掌上連接板（7）鉸接；其特征在于：第一關節（2）和第二關節（4）之間集成欠驅動機構，電機（12）通過差分機構驅動兩個手指的開合，第一指節（1）與第二指節（3）內側設置接觸覺傳感器、滑動覺傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種具有感覺的欠驅動末端執行器，其特征在于：所述每個手指的二個指節之間集成欠驅動機構，它均由精確捏取機構（8）和包絡抓取機（9）構組成；

精確捏取機構（8），由第一指節回轉桿（15）、一二指節回轉耦合桿（16）、第二指節回轉桿（17）和第二指節（2）構成平行四邊形連桿機構，設置在兩指節之間；第二指節的第一關節（2）與第一指節回轉桿（15）的一端鉸接，第一指節回轉桿（15）的另一端與一二指節回轉耦合桿（16）的一端鉸接，一二指節回轉耦合桿（16）的另一端與第二指節回轉桿（17）的一端鉸接，第二指節回轉桿（17）的另一端與第二指節的第二關節（4）鉸接；

包絡抓取機構（9），由第一指節回轉桿（15）、一二指節耦合驅動桿（18）、三角形驅動桿（19）和第二指節（2）構成四連桿機構，設置在兩指節之間，第二指節的第一關節（2）與第一指節回轉桿（15）的一端鉸接，第一指節回轉桿（15）的另一端與一二指節耦合驅動桿（18）的一端鉸接，一二指節耦合驅動桿（18）的另一端與三角形驅動桿（19）的外側孔鉸接，三角形驅動桿（19）的內側孔與第二指節的第二關節（4）鉸接。

3.根據權利要求1所述的所述的一種具有感覺的欠驅動末端執行器，其特征在于：所述電機（12）安裝在手掌下連接板（13），電機輸出軸直接驅動安裝在移動板（14）上，所述兩個耦合連桿與固定在移動板（14）上兩個移動推桿（11）形成移動副，實現一個電機驅動二個手指的開合的差分機構。

4.根據權利要求1所述的具有感覺的欠驅動末端執行器，其特征在于：所述的滑觸覺反饋電路包括電荷轉換電路、低通濾波電路、工頻陷波電路、增益調節電路、A/D采樣電路；PVDF壓電傳感器的信號經電荷轉換電路、低通濾波電路、工頻陷波電路、增益調節電路和A/D采樣電路后與控制器輸入端連接。

5.根據權利要求4所述的具有感覺的欠驅動末端執行器，其特征在于：所述的PVDF壓電傳感器，包括由PVDF薄膜（22）和貼在PVDF薄膜兩側的銅片（21）組成的PVDF壓電傳感器，引出正負電極，PVDF壓電傳感器兩面分別粘有絕緣橡膠表皮保護層（20），具有平面的絕緣橡膠表皮保護層貼在各指節表面，具有鋸齒形的絕緣橡膠表皮保護層朝向抓取物。