[實(shí)用新型]基于同步控制的智能手套和仿生機(jī)械手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520595946.7
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN204868848U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）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(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

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(jī)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(jī)械手的靈活性和耐力度，其應(yīng)用范圍越來越廣泛，而在一些高危，工作時(shí)間長的操作上，人手近距離操作機(jī)械手而引發(fā)的意外事故也時(shí)有發(fā)生。本實(shí)用新型基于同步控制的原理上，設(shè)計(jì)了智能手套和仿生機(jī)械手，能在一些高危作業(yè)中取代人手，保障人身安全。

實(shí)用新型內(nèi)容

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

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

基于同步控制的智能手套和仿生機(jī)械手，包括智能手套和仿生機(jī)械手兩個(gè)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(jī)械手包括仿生機(jī)械手和機(jī)械手，仿生機(jī)械手包括四個(gè)由細(xì)鋼絲繩拉動的機(jī)械手指和一個(gè)由細(xì)鋼絲繩拉動的機(jī)械拇指：第一機(jī)械手指、第二機(jī)械手指、第三機(jī)械手指、第四機(jī)械手指、第五機(jī)械拇指、塑料套，四個(gè)機(jī)械手指依次包括上、中、下關(guān)節(jié)和基座，由連接鞘連接、一個(gè)由細(xì)鋼絲繩連接的機(jī)械拇指依次包括上、下關(guān)節(jié)和基座，由連接鞘連接；機(jī)械拇指和每個(gè)機(jī)械手指的下關(guān)節(jié)通過各自的基座沿同一方向安裝在機(jī)械手掌中，機(jī)械手包括第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、第三舵機(jī)、第四舵機(jī)、第五舵機(jī)、STM32微控制器及NRF24L01無線接收模塊，整個(gè)仿生機(jī)械手共五個(gè)自由度。

本實(shí)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(jī)械手的五根機(jī)械手指的上關(guān)節(jié)都戴著塑料套，以此來增大機(jī)械手指與物體接觸時(shí)的摩擦力，更易于抓取物體。

本實(shí)用新型的仿生機(jī)械手，所述的仿生機(jī)械手包括第一機(jī)械手指、第二機(jī)械手指、第三機(jī)械手指、第四機(jī)械手指、第五機(jī)械拇指。四個(gè)機(jī)械手指包括上、中、下關(guān)節(jié)和基座，上、中、下關(guān)節(jié)由連接鞘連接，第五機(jī)械手指包括上、下關(guān)節(jié)和基座，上、下關(guān)節(jié)由連接鞘連接，機(jī)械拇指和每個(gè)機(jī)械手指的下關(guān)節(jié)通過各自的基座沿同一方向連接在機(jī)械手掌中。所述的機(jī)械包括第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、第三舵機(jī)、第四舵機(jī)、第五舵機(jī)、STM32微控制器及NRF24L01無線接收模塊。第一舵機(jī)通過細(xì)鋼絲繩和第一機(jī)械手指連接；第二舵機(jī)通過細(xì)鋼絲繩和第二機(jī)械手指連接；第三舵機(jī)通過細(xì)鋼絲繩和第三機(jī)械手指連接；第四舵機(jī)通過細(xì)鋼絲繩和第四機(jī)械手指連接；第五舵機(jī)通過細(xì)鋼絲繩和第五機(jī)械拇指連接。第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、第三舵機(jī)、第四舵機(jī)、第五舵機(jī)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(gè)仿生機(jī)械手共五個(gè)自由度。

本實(shí)用新型所述的基于同步控制的智能手套和仿生機(jī)械手，彎曲智能手套上的手指，引起其對應(yīng)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(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓變化，得到模擬電壓值，再通過STM32微控制器的ADC轉(zhuǎn)換器，將模擬信號轉(zhuǎn)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(jī)械手上的NRF24L01無線接收模塊接收到，控制對應(yīng)的舵機(jī)轉(zhuǎn)動對應(yīng)的角度，帶動細(xì)鋼絲繩拉動仿生機(jī)械手指彎曲，同步做出彎曲手指動作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是，智能手套主導(dǎo)是人，無需復(fù)雜智能機(jī)器人算法的研發(fā)，開發(fā)成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，可以快速投入一些特定的領(lǐng)域應(yīng)用。本實(shí)用新型可代替人手進(jìn)行一些危險(xiǎn)系數(shù)比較大的作業(yè)，減少危險(xiǎn)的同時(shí)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(shí)用新型的智能手套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的仿生機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的智能手套和仿生機(jī)械手的電路原理框圖；