[發明專利]一種機器人五指欠驅動靈巧手

在審

• 申請號: 201811073114.3
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109015717A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 熊靜琪;梁帥;張龍;成佳;何鑫;楊勇;秦靖柯
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 王荔

本發明公開了一種機器人五指欠驅動靈巧手，包括手掌機構和固定在手掌機構上的手指機構，手指機構包括拇指機構、食指機構、中指機構、無名指機構和小指機構，手掌機構上還固定有用于驅動拇指機構的驅動電機，拇指機構、食指機構和小指機構設置有三個主動自由度和一個從動自由度，中指機構和無名指機構均設置有三個從動自由度。本發明集成度較高，便于手指模塊化設計、省略了驅動關節的連桿傳動裝置，減小靈巧手的重量，可以使傳動誤差大大減少，并且沒有連桿的急回特性，采用內置的微電機驅動，相比現有技術中的液壓驅動，減小了靈巧手的體積，且采用基本相同的模塊化設計思路，有利于簡化加工裝配流程。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體的說，是一種機器人五指欠驅動靈巧手。

背景技術

機器人作為解決全球勞動力短缺問題的重要途徑在生產和生活中得到了廣泛的應用。隨著人類對海洋、宇宙等未知空間探索的深入，紛繁的應用標準和復雜的工作條件對機器人提出了更高的要求，單一功能的機器人再也難以適應不斷變化的工作要求，由此仿人機器人應運而生。近年來，仿人機器人的發展逐步成為機器人行業的焦點，而靈巧手作為仿人機器人系統的重要執行部件，其工作性能很大程度上直接影響了仿人機器人系統在復雜環境下執行各項任務的靈巧程度。自20世紀80年代起，國內外眾多機構和高校便展開了靈巧手的研制工作并取得了一定成果。靈巧手的擬人性主要由整體的外形尺寸；手指以及手掌的自由度配置；手指的數量以及擬人外形；手掌的擬人外形以及各手指的安裝位置所決定。而在現有的靈巧手中，有傳動的靈巧手擬人性較好，但傳動復雜，增加了靈巧手的整手重量，而無傳動的靈巧手，因為驅動器的外形限制，手指外形尺寸較大，擬人性也不強，并且目前對于人手生理結構的研究還不全面，因此針對靈巧手的手掌設計，手指安裝位置等擬人性問題還有待進一步研究和優化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機器人五指欠驅動靈巧手，用于解決現有技術中的具有傳動的靈巧手重量較大以及無傳動的靈巧手外形尺寸較大的問題。

本發明通過下述技術方案解決上述問題：

一種機器人五指欠驅動靈巧手，包括手掌機構和固定在所述手掌機構上的手指機構，所述手指機構包括拇指機構、食指機構、中指機構、無名指機構和小指機構，所述手掌機構上還固定有用于驅動所述拇指機構的驅動電機，所述拇指機構、食指機構和小指機構均設置有三個主動自由度和一個從動自由度，所述中指機構和無名指機構均設置有三個從動自由度。

工作原理：

手指機構中的拇指機構除了與食指機構、小指機構同樣設置的三個主動自由度和從動自由度外，拇指機構與食指機構、小指機構的區別在于，拇指機構的靠近手掌機構的掌指關節的驅動電機固定在手掌機構上，用以增加拇指機構的靈活度，而食指機構和小指機構上用以驅動其掌指關節的驅動電機分別內置于食指機構和小指機構中。所述驅動電機采用微電機驅動主動關節，實現三個主動自由度，而在拇指機構、食指機構和小指機構的從動關節設置復位彈簧，實現從動自由度。這樣的設計集成度較高，便于手指模塊化設計、省略了驅動關節的連桿傳動裝置，減小靈巧手的重量，可以使傳動誤差大大減少，并且沒有連桿的急回特性，采用內置的微電機驅動，相比現有技術中的液壓驅動，減小了靈巧手的體積。

進一步地，所述拇指機構、食指機構和小指機構均包括第一遠指關節、第一中指關節、第一近指關節、掌指關節和掌指關節驅動電機，所述掌指關節驅動電機與所述掌指關節的第一端轉動連接，所述掌指關節的第二端與所述第一近指關節的第一端轉動連接，所述第一近指關節的第二端與所述第一中指關節的第一端轉動連接，所述第一中指關節的第二端與所述第一遠指關節鉸接，所述第一近指關節連接有近指關節驅動電機，所述第一中指關節連接中指關節驅動電機，所述手掌機構上還固定連接有掌指關節驅動電機固定架，所述拇指機構的掌指關節驅動電機固定在所述掌指關節驅動電機固定架上，所述近指關節驅動電機連接柔繩的第一端，所述柔繩的第二端與第一遠指關節連接。

工作原理：