[發(fā)明專利]一種支持云端融合的假手感知機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810769374.8
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109172064A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋愛國;胡旭暉;曾洪;徐寶國;李會(huì)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: A61F2/58
• 分類號: A61F2/58
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

本發(fā)明涉及一種支持云端融合的假手感知機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)，屬于仿生假手技術(shù)領(lǐng)域。所述假手感知機(jī)構(gòu)包括長指部、拇指部、四個(gè)連接塊、手掌部和印制電路板；長指部包括四個(gè)長指機(jī)構(gòu)，分別為食指機(jī)構(gòu)、中指機(jī)構(gòu)、無名指機(jī)構(gòu)和小指機(jī)構(gòu)，每個(gè)長指機(jī)構(gòu)均包括近指節(jié)、中指?遠(yuǎn)指節(jié)、第一掌指關(guān)節(jié)座和第一連接件；拇指部包括拇指近指節(jié)、拇指遠(yuǎn)指節(jié)、第二掌指關(guān)節(jié)座和第二連接件；每個(gè)長指機(jī)構(gòu)的近指節(jié)各與一個(gè)連接塊鉸接；手掌部包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和四個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；印制電路板安裝在殼體內(nèi)，印制電路板上集成有主控制器模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)通信模塊。該假手感知機(jī)構(gòu)，能夠根據(jù)云端上位機(jī)識別的手勢動(dòng)作識別結(jié)果，做出相應(yīng)的手勢動(dòng)作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿生假手技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種支持云端融合的假手感知機(jī)構(gòu)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

人工假肢的研究可以應(yīng)用到高端醫(yī)療裝備、生機(jī)電一體化智能機(jī)器人、危險(xiǎn)環(huán)境勘查、災(zāi)難救援裝備、國防裝備以及輔助殘疾人進(jìn)行康復(fù)工程訓(xùn)練等多個(gè)領(lǐng)域，其科學(xué)技術(shù)成果可輻射，具有重要的戰(zhàn)略意義。

隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)型機(jī)器人愈發(fā)頻繁地進(jìn)入普通消費(fèi)者視野的時(shí)代，到目前為止，基于單自由度的仿人型機(jī)器人手部結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分成熟，但多自由度靈巧假手的設(shè)計(jì)與控制仍然十分缺乏。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中多自由度靈巧假手仍然十分缺乏的問題，一方面，本發(fā)明提供了一種支持云端融合的假手感知機(jī)構(gòu)，所述支持云端融合的假手感知機(jī)構(gòu)包括長指部、拇指部、四個(gè)連接塊、手掌部和印制電路板；

長指部包括四個(gè)長指機(jī)構(gòu)，分別為食指機(jī)構(gòu)、中指機(jī)構(gòu)、無名指機(jī)構(gòu)和小指機(jī)構(gòu)，每個(gè)長指機(jī)構(gòu)均包括近指節(jié)、中指-遠(yuǎn)指節(jié)、第一掌指關(guān)節(jié)座和第一連接件，近指節(jié)包括兩個(gè)相對設(shè)置的長指側(cè)板及連接兩個(gè)長指側(cè)板的長指背板，兩個(gè)長指側(cè)板與中指-遠(yuǎn)指節(jié)鉸接，兩個(gè)長指側(cè)板還與第一掌指關(guān)節(jié)座鉸接，第一連接件的一端與中指-遠(yuǎn)指節(jié)鉸接，另一端與第一掌指關(guān)節(jié)座鉸接，第一連接件和兩個(gè)長指側(cè)板交叉，每個(gè)長指機(jī)構(gòu)的第一掌指關(guān)節(jié)座均安裝在手掌部上；

拇指部包括拇指近指節(jié)、拇指遠(yuǎn)指節(jié)、第二掌指關(guān)節(jié)座和第二連接件，拇指近指節(jié)包括兩個(gè)相對設(shè)置的拇指側(cè)板及連接兩個(gè)拇指側(cè)板的連接板，兩個(gè)拇指側(cè)板與拇指遠(yuǎn)指節(jié)鉸接，兩個(gè)拇指側(cè)板還與第二掌指關(guān)節(jié)座鉸接，第二連接件的一端與拇指遠(yuǎn)指節(jié)鉸接，另一端與第二掌指關(guān)節(jié)座鉸接，第二連接件和兩個(gè)拇指側(cè)板交叉，第二掌指關(guān)節(jié)座安裝在手掌部上；

每個(gè)長指機(jī)構(gòu)的近指節(jié)各與一個(gè)所述連接塊鉸接，其中，所述連接塊鉸接在近指節(jié)的兩個(gè)長指側(cè)板之間，小指機(jī)構(gòu)的兩個(gè)長指側(cè)板與該兩個(gè)長指側(cè)板之間的連接塊通過一個(gè)銷軸鉸接，該銷軸同時(shí)與無名指機(jī)構(gòu)的兩個(gè)長指側(cè)板之間的連接塊鉸接；

手掌部包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和四個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別為第一直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第四直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與所述拇指遠(yuǎn)指節(jié)鉸接，第二直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與鉸接在所述食指機(jī)構(gòu)上的連接塊鉸接，第三直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與鉸接在所述中指機(jī)構(gòu)上的連接塊鉸接，第四直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉸接在所述小指機(jī)構(gòu)上的連接塊鉸接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與所述第二掌指關(guān)節(jié)座固連；

印制電路板安裝在所述殼體內(nèi)，印制電路板上集成有主控制器模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)通信模塊，數(shù)據(jù)通信模塊用于接收云端上位機(jī)識別的手勢動(dòng)作識別結(jié)果，主控制器模塊用于根據(jù)手勢動(dòng)作識別結(jié)果發(fā)送控制信號給驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊用于根據(jù)主控制器模塊發(fā)送的控制信號分別控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和四個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使長指部和拇指部做出手勢動(dòng)作。

每個(gè)所述長指機(jī)構(gòu)的中指-遠(yuǎn)指節(jié)均包括一個(gè)仿形手指殼，仿形手指殼的左右兩側(cè)伸出兩個(gè)對稱的遠(yuǎn)指節(jié)連接耳，兩個(gè)對稱的遠(yuǎn)指節(jié)連接耳上設(shè)有兩對連接軸孔，接近仿形手指殼指肚一側(cè)的一對連接軸孔為第一對連接軸孔，遠(yuǎn)離仿形手指殼指肚一側(cè)的一對連接軸孔為第二對連接軸孔；