[實用新型]基于同步控制的智能手套和仿生機械手

有效

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• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN204868848U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 謝亮;汪映蘭;劉瑋康;王穎;傅乘乘;左斯;方博聰;徐世泉
• 申請（專利權）人: 謝亮
• 主分類號: B25J3/00
• 分類號: B25J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種智能手套和五個自由度仿生機械手，通過智能手套上的手指彎曲動作，仿生機械手能同步模仿人手做出相應的動作。

背景技術

隨著現(xiàn)代化工業(yè)和科技的不斷發(fā)展以及生產(chǎn)過程機械化和自動化水平的提升，人們對生產(chǎn)效率也不斷提出更高的要求。由于機械手的靈活性和耐力度，其應用范圍越來越廣泛，而在一些高危，工作時間長的操作上，人手近距離操作機械手而引發(fā)的意外事故也時有發(fā)生。本實用新型基于同步控制的原理上，設計了智能手套和仿生機械手，能在一些高危作業(yè)中取代人手，保障人身安全。

實用新型內容

本實用新型的目的在于通過智能手套無線同步控制仿生機械手，使仿生機械手能模仿人手進行一些高危作業(yè)。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于同步控制的智能手套和仿生機械手，包括智能手套和仿生機械手兩個部分，智能手套包括棉紗手套、第一彎曲傳感器、第二彎曲傳感器、第三彎曲傳感器、第四彎曲傳感器、第五彎曲傳感器、STM32微控制器和NRF24L01無線發(fā)送模塊；仿生機械手包括仿生機械手和機械手，仿生機械手包括四個由細鋼絲繩拉動的機械手指和一個由細鋼絲繩拉動的機械拇指：第一機械手指、第二機械手指、第三機械手指、第四機械手指、第五機械拇指、塑料套，四個機械手指依次包括上、中、下關節(jié)和基座，由連接鞘連接、一個由細鋼絲繩連接的機械拇指依次包括上、下關節(jié)和基座，由連接鞘連接；機械拇指和每個機械手指的下關節(jié)通過各自的基座沿同一方向安裝在機械手掌中，機械手包括第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機、STM32微控制器及NRF24L01無線接收模塊，整個仿生機械手共五個自由度。

本實用新型的智能手套，所述的第一彎曲傳感器貼在棉紗手套的小指的位置上；第二彎曲傳感器貼在棉紗手套的無名指的位置上；第三彎曲傳感器貼在棉紗手套的中指的位置上；第四彎曲傳感器貼在棉紗手套的食指的位置上；第五彎曲傳感器貼在棉紗手套的大拇指的位置上，NRF24L01無線發(fā)送模塊鑲嵌在STM32微控制器上。所述的仿生機械手的五根機械手指的上關節(jié)都戴著塑料套，以此來增大機械手指與物體接觸時的摩擦力，更易于抓取物體。

本實用新型的仿生機械手，所述的仿生機械手包括第一機械手指、第二機械手指、第三機械手指、第四機械手指、第五機械拇指。四個機械手指包括上、中、下關節(jié)和基座，上、中、下關節(jié)由連接鞘連接，第五機械手指包括上、下關節(jié)和基座，上、下關節(jié)由連接鞘連接，機械拇指和每個機械手指的下關節(jié)通過各自的基座沿同一方向連接在機械手掌中。所述的機械包括第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機、STM32微控制器及NRF24L01無線接收模塊。第一舵機通過細鋼絲繩和第一機械手指連接；第二舵機通過細鋼絲繩和第二機械手指連接；第三舵機通過細鋼絲繩和第三機械手指連接；第四舵機通過細鋼絲繩和第四機械手指連接；第五舵機通過細鋼絲繩和第五機械拇指連接。第一舵機、第二舵機、第三舵機、第四舵機、第五舵機的連接線分別接到STM32微控制器的采集端，NRF24L01無線接收模塊鑲嵌在STM32微控制器上，整個仿生機械手共五個自由度。

本實用新型所述的基于同步控制的智能手套和仿生機械手，彎曲智能手套上的手指，引起其對應的手指位置上的彎曲傳感器的阻值變化，通過STM32微控制器的放大電路，將組織變化轉換成對應的電壓變化，得到模擬電壓值，再通過STM32微控制器的ADC轉換器，將模擬信號轉換為數(shù)字信號的電壓變化，通過NRF24L01無線發(fā)送模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，仿生機械手上的NRF24L01無線接收模塊接收到，控制對應的舵機轉動對應的角度，帶動細鋼絲繩拉動仿生機械手指彎曲，同步做出彎曲手指動作。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是，智能手套主導是人，無需復雜智能機器人算法的研發(fā)，開發(fā)成本低，適應性強，可以快速投入一些特定的領域應用。本實用新型可代替人手進行一些危險系數(shù)比較大的作業(yè)，減少危險的同時還可以提高生產(chǎn)過程自動化，保障人身安全。

附圖說明

圖1是本實用新型的智能手套的結構示意圖；

圖2是本實用新型的仿生機械手的結構示意圖；

圖3是本實用新型的智能手套和仿生機械手的電路原理框圖；