[發明專利]一種基于SMA驅動的模塊化仿人手

在審

• 申請號: 201710116913.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106863344A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 郝麗娜;郭少飛;陳洋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B25J15/10
• 分類號: B25J15/10;B25J9/12
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 俞魯江

1.一種基于SMA驅動的模塊化仿人手，包括多個手指模塊，其特征在于：所述手指模塊與長方體手掌連接，所述手指模塊包括依次軸接的遠指節、中指節、近指節；

所述的長方體手掌內設置降壓電路板、驅動電路板、SMA絲溫度檢測傳感器、導向滑輪、磁鐵復位裝置、位移放大器、SMA驅動器；

鋼絲繩前端固定在遠指節上；鋼絲繩后端繞過中指節鋼絲繩導向軸，再經過近指節鋼絲繩導向軸和長方體手掌的導向軸，進入到手掌中，繞過長方體手掌中的鋼絲繩導向滑輪實現轉向，再繞過位移放大器后固定在位移放大器上，最終和SMA驅動器的輸出端固定；

復位拉繩的前端固定在遠指節上，復位拉繩后端繞過近指節內部的導向軸進入長方體手掌中和磁鐵復位裝置的滑移磁鐵固定連接。

2.根據權利要求1所述的基于SMA驅動的模塊化仿人手，其特征在于：手指模塊包含五個手指分別是食指模塊、中指模塊、無名指模塊、小拇指模塊和大拇指模塊；所述的食指模塊、中指模塊、無名指模塊、小拇指模塊具有相同的構造，但手指各指節長度不同。

3.根據權利要求3所述的基于SMA驅動的模塊化仿人手，其特征在于：食指模塊在初始狀態下在復位拉繩的作用下處于伸直狀態，并且由于初始狀態滑移磁鐵和后端固定磁鐵之間有較大的吸引力，SMA驅動器受到初始的預拉伸力；通過控制器給驅動電路板發送PWM調壓信號，經過驅動電路板調壓以后得到所需電壓值，電壓的正負極分別和SMA驅動電路板的正負極連接，構成一個完整的供電回路；當對SMA驅動電路板通電時，SMA絲發熱產生形變得到輸出位移，通過鋼絲繩傳遞到遠指關節，由于中指節和近指節內部的導向軸作用在轉動過程中可以實現手指的彎曲運動，并進行抓取操作任務，在手指抓取過程中溫度傳感器時時采集SMA驅動器的SMA絲溫度，若溫度超過額定值，則通過控制器發出PWM信號，使驅動電路板的輸出電壓值為0。

4.根據權利要求3所述的基于SMA驅動的模塊化仿人手，其特征在于：所述的SMA驅動器，是將SMA絲固定在電路板上，將各段SMA絲以串聯的方式連接在一起。

5.根據權利要求3所述的基于SMA驅動的模塊化仿人手，其特征在于：所述位移放大器通過采用半徑不同圓柱組合成為一體，并在其上開設繞線槽和固定螺栓。

6.根據權利要求3所述的基于SMA驅動的模塊化仿人手，其特征在于：位移放大器的轉動軸偏心設置，與手指模塊連接的鋼絲繩與位移放大器轉輪的切點到轉動軸的距離大于與SMA驅動器的輸出端連接的鋼絲繩與所示轉輪的切點到轉軸的距離。