[發明專利]車載智能仿生一體化抓手及其控制系統和控制方法

在審

• 申請號: 201810221553.8
• 申請日: 2018-03-17
• 公開（公告）號: CN108563222A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 侯媛彬;何柳;韓新龍;郭凡;宋春峰;許文杰;李東;羅艷;劉改業;盧志強;王偉峰;習紅軍;李紅巖;白云
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B25J5/00;B25J15/00
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

本發明公開了一種車載智能仿生一體化抓手及其控制系統和控制方法，所述抓手包括行走小車和仿生機械抓手，行走小車包括車架、左前輪、右前輪和后輪，車架頂部連接有支撐板，仿生機械抓手設置在支撐板頂部；所述控制系統包括控制電路板和APP驅動部分，控制電路板上設置有抓手控制電路，抓手控制電路包括微控制器模塊、超聲波測距模塊、藍牙通信模塊、語音播放電路模塊、前輪電機驅動電路、大拇指電機驅動電路、食指電機驅動電路、中指電機驅動電路、無名指電機驅動電路和小拇指電機驅動電路；所述控制方法包括步驟：一、下載APP驅動軟件至手機中；二、數據采集及傳輸；三、抓取、運輸和定位放置物品。本發明自由度較多，抓取物品方向多樣。

技術領域

本發明屬于仿生機械設備技術領域，具體涉及一種車載智能仿生一體化抓手及其控制系統和控制方法。

背景技術

隨著工業自動化技術的飛速發展，機械手的設計和發展變得越來越重要。尤其是對于在一些要求較高的工業環境中抓取復雜形狀的物體時,需要接近于真手功能的仿生手對物體進行抓取，仿生機械抓手應由而生。仿生機械手,顧名思義,所使用的設計方法就是仿生設計，是一種可以模仿人手的某些動作功能，用以抓取、操作工具或做出某種指定動作的自動操作裝置。它可以代替人的動作以實現操作的自動化，能在程序控制下實現物品的靈巧抓取以及特定動作的展示。2003年意大利Michele Folherai ter等人研制出了與人類相似的仿生手，其利用神經元信號對機械手進行控制,并且對機械手進行了仿生設計。我國清華大學教授在2004年研制出了欠驅動仿生機械手手指，可以小范圍抓取形狀不一的物品。

目前的仿生機械手大都注重機能的設計而沒有注重造型的美觀設計,外形比較簡單,甚至簡陋，且自由度較低,抓取物品方向單一，成本較高，雖然解決了一些問題，但還是難以滿足市場的需要；而且，現有的仿生機械抓手難以實現抓取后放在指定位置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種外形美觀、自由度較多、抓取物品方向多樣、成本低、使用操作便捷的車載智能仿生一體化抓手。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種車載智能仿生一體化抓手，其特征在于：包括行走小車和仿生機械抓手，所述行走小車包括車架以及連接在車架上的左前輪、右前輪和后輪，所述車架底部連接有用于帶動左前輪行走的左前輪電機和用于帶動右前輪行走的右前輪電機，所述車架頂部通過支柱連接有用于支撐仿生機械抓手的支撐板，所述仿生機械抓手設置在支撐板頂部；

所述仿生機械抓手包括手掌板以及連接在手掌板上的大拇指指體、食指指體、中指指體、無名指指體和小拇指指體，所述手掌板的底部連接有連接在支撐板頂部的支撐架，所述支撐架上安裝有大拇指帶動電機、食指帶動電機、中指帶動電機、無名指帶動電機和小拇指帶動電機，所述大拇指指體通過大拇指連接鋼絲與固定連接在大拇指帶動電機的輸出軸上的鋼絲盤連接，所述食指指體通過食指連接鋼絲與固定連接在食指帶動電機的輸出軸上的鋼絲盤連接，所述中指指體通過中指連接鋼絲與固定連接在中指帶動電機的輸出軸上的鋼絲盤連接，所述無名指指體通過無名指連接鋼絲與固定連接在無名指帶動電機的輸出軸上的鋼絲盤連接，所述小拇指指體通過小拇指連接鋼絲與固定連接在小拇指帶動電機的輸出軸上的鋼絲盤連接。

上述的車載智能仿生一體化抓手，其特征在于：所述大拇指指體、食指指體、中指指體、無名指指體和小拇指指體均包括通過鉸接軸依次鉸接的指根、指中和指尖，所述手掌板上固定連接有指根連接架，所述指根與所述指根連接架鉸接，所述指根與所述指根連接架鉸接處為指根紋，所述指中與所述指根鉸接處為中節紋，所述指尖與所述指中鉸接處為末節紋；所述指根紋處設置有兩端分別通過鉸接軸與所述指根連接架和所述指根鉸接的第一弧形鉸鏈，所述中節紋處設置有兩端分別通過鉸接軸與所述指根和所述指中鉸接的第二弧形鉸鏈，所述末節紋處設置有兩端分別通過鉸接軸與所述指中和所述指尖鉸接的第三弧形鉸鏈，所述第一弧形鉸鏈與所述指根連接架的鉸接軸與大拇指連接鋼絲、食指連接鋼絲、中指連接鋼絲、無名指連接鋼絲或小拇指連接鋼絲連接。