[發明專利]一種欠驅動的仿人靈巧手

有效

• 申請號: 201610161768.6
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105666518B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 杜宇;溫禮剛;叢明
• 申請（專利權）人: 杜宇
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J9/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種欠驅動的仿人靈巧手，其特征在于：所述的仿人靈巧手與人類似，包含有一個手掌（6）和五個手指，五個手指單元為拇指（1）、食指（2）、手指（3）、無名指（4）、小指（5）；拇指在伸直狀態下，與手掌安裝面（7）成一定角度安裝在掌上，除拇指外的其余四個手指按手掌位置分布，手心表面以及五個手指在靠近手心側表面上都安裝有力傳感器，力傳感器在靈巧手對物體進行抓取時可反饋與被作用物體接觸面的力信息；所有電機以及控制電路安裝在手掌或者手指內部；

所述的手掌主體由手心（61）、手背（62）、旋轉機構（63）三部分組合而成，手心（61）部分有電機一（611）和減速器一（612），一組嚙合的齒輪以及拇指軸一（15）；所述的電機一（611）和減速器一（612）在電機軸方向上與手掌安裝面（7）成一定角度安裝在手掌內；電機一（611）的動力通過減速器一（612）和嚙合的一組齒輪，帶動拇指基座繞拇指軸一（15）旋轉，從而帶動拇指（1）繞手掌旋轉；手背（62）部分有電路板和手指安裝槽，信號采集、驅動、控制電路安裝在電路板安裝槽內；手心（61）和手背（62）有四組半圓手指安裝槽，每個半圓槽內都有限位塊，每組半圓槽相互組合為一圓形孔，通過限位塊和手指基座上兩個凹槽的配合把除拇指以外的四個手指固定安裝在手掌上；旋轉機構（63），實現整個手掌在安裝面（7）上進行旋轉，手心（61）、手背（62）、旋轉機構（63）三部分固定連接；

所述的除拇指以外，其余四個手指結構都包括手指基座（31）、手指指根（32）、手指指節（33）、手指指尖（34）四部分，手指四部分通過三個軸進行連接，三個軸為手指軸一（35）、手指軸二（36）、手指軸三（37），三個旋轉軸軸線平行，手指軸一（35）連接手指基座（31）和手指指根（32），手指軸二（36）連接手指指根（32）和手指指節（33），手指軸三（37）連接手指指節（33）和手指指尖（34）；手指基座（31）內部安裝有一組電機三（311）和減速器三（312），電機三（311）通過一組嚙合的錐齒輪使手指指根（32）相對于手指基座（31）繞手指軸一（35）轉動，手指基座外部有限位槽，外部限位槽與手掌限位塊的配合，使手指能固定連接在手掌上；一組電機四（322）和減速器四（323）安裝在手指指根（32）內部，手指指根（32）內部安裝有可同步對手指指尖（34）和手指指節（33）內部兩條拉線進行收線、放線功能的齒輪組，電機四通過帶動該齒輪組實現兩條拉線的纏繞和回放；另外手指指節（33）中安裝有一個彈簧滑塊機構（331），拉線一（343）的一端固定在手指指尖上，拉線一（343）通過彈簧滑塊機構內部與滑塊固定連接，使滑塊能夠隨拉線一（343）一起移動，通過滑輪導向和支撐，拉線一（343）另一端繞在齒輪組中的齒輪上；拉線二（344）一端固定在手指指尖，通過滑輪導向和支撐，拉線二（344）另一端繞在齒輪組中的齒輪上。

2.根據權利要求1所述的一種欠驅動的仿人靈巧手，其特征在于：拇指（1）包括拇指基座（11）、拇指指根（12）、拇指指節（13）、拇指指尖（14）；拇指（1）四部分通過旋轉軸相連，拇指軸一（15）、拇指軸二（16）、拇指軸三（17）、拇指軸四（18）；其中拇指軸三（17）和拇指軸四（18）旋轉軸線相互平行；拇指軸二（16）與拇指軸三（17）、拇指軸四（18）的旋轉軸線相互垂直；拇指軸一（15）旋轉軸線與手掌安裝面（7）成一定角度，并且與拇指伸直方向平行；拇指軸一（15）連接拇指基座（11）和手掌（6），拇指軸二（16）連接拇指基座（11）和拇指指根，拇指軸三（17）連接拇指指根（12）和拇指指節（13），拇指軸四（18）連接拇指指節（13）和拇指指尖（14）；拇指基座（11）內安裝有一組電機五（111）和減速器五（112），減速器五（112）上安裝有繞線輪（113），電機五（111）通過繞線輪（113）帶動兩條拉線運動，實現拇指指根（12）繞拇指軸二（16）轉動；電機一（611）通過一組嚙合圓柱齒輪帶動拇指繞拇指軸一（15）旋轉；拇指指根（12）內部裝有一組電機六（121）和減速器六（122），以及一個實現繞線功能齒輪組，電機五通過該齒輪組帶動通過拇指指尖（14）和拇指指節（13）內部的兩組拉線滑輪組合工作，拇指指節（13）中安裝有一個彈簧滑塊機構（331），其中拉線三的一端固定在拇指指尖，拉線三通過彈簧滑塊內部與滑塊固定鏈接，使滑塊能夠隨拉線三起移動，通過滑輪導向和支撐，拉線三另一端繞齒輪組的齒輪上；拉線四的一端固定在拇指指尖，通過滑輪導向和支撐，纏繞齒輪組的齒輪上。