[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)仿生手的驅(qū)動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011151448.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112123362A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米召禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 米召禮
• 主分類號(hào): B25J15/00
• 分類號(hào): B25J15/00;B25J15/02;B25J15/10;A61F2/54
• 代理公司: 石家莊中和昇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 13145
• 代理人: 吳鳳霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)仿生手的驅(qū)動(dòng)裝置，它應(yīng)用于仿生手的研發(fā)領(lǐng)域，其包括設(shè)置在手掌內(nèi)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置和與所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的指關(guān)節(jié)，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)彈性構(gòu)件與指關(guān)節(jié)連接，所述彈性構(gòu)件包括與拇指的指關(guān)節(jié)連接的第二彈簧和手指的指關(guān)節(jié)連接的第一彈簧；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎，將自適應(yīng)特征發(fā)揮在手指對(duì)物體的靈活抓取上，能夠?qū)崿F(xiàn)抓取自適應(yīng)物體形狀的動(dòng)作，并具有豐富的抓取姿勢(shì)，可根據(jù)物體的形狀實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的柔順抓取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿生手的研發(fā)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種自適應(yīng)仿生手的驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

仿生手是解決病人截肢后生活自理的重要手段之一，已成為一種新興熱門產(chǎn)品。目前，仿生手的設(shè)計(jì)制作、剛?cè)峤Y(jié)合已被重視。由于仿生手的關(guān)節(jié)眾多，多采用欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制，欠驅(qū)動(dòng)是指系統(tǒng)中獨(dú)立驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目小于自由度數(shù)。其具有節(jié)約能量、降低造價(jià)、減輕重量的優(yōu)勢(shì)，但是在抓取過(guò)程中，各手指動(dòng)作一致，缺乏柔性，在完成球狀握取，不等徑柱狀物的握取尤其異形物的握取、抓取時(shí)，不能根據(jù)被抓握物體的形狀適時(shí)調(diào)整手指的位置，也就是控制過(guò)程中各手指的自適應(yīng)能力差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確握取，有改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自適應(yīng)仿生手的驅(qū)動(dòng)裝置，在聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制的指關(guān)節(jié)間增設(shè)彈性構(gòu)件，可實(shí)現(xiàn)精確抓取球狀物、不等徑柱狀物或異形物的功能，且抓取過(guò)程中各手指的自適應(yīng)能力大大提高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括包括設(shè)置在手掌內(nèi)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置和與所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的指關(guān)節(jié)，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)彈性構(gòu)件與指關(guān)節(jié)連接，所述彈性構(gòu)件包括與拇指的指關(guān)節(jié)連接的第二彈簧和手指的指關(guān)節(jié)連接的第一彈簧。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置為與驅(qū)動(dòng)臂連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)臂與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的,所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與驅(qū)動(dòng)臂活動(dòng)連接的控制桿和控制單元，所述控制桿、第二彈簧和拇指的指關(guān)節(jié)依次連接，所述控制單元、第一彈簧和手指的指關(guān)節(jié)依次連接。

進(jìn)一步的,所述控制單元包括與驅(qū)動(dòng)臂活動(dòng)連接的主動(dòng)桿、與所述主動(dòng)桿活動(dòng)連接的橫桿、分別與橫桿活動(dòng)連接的從動(dòng)桿和與所述從動(dòng)桿活動(dòng)連接的連動(dòng)桿，所述連動(dòng)桿通過(guò)第一彈簧與手指的指關(guān)節(jié)連接。

進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)包括第一驅(qū)動(dòng)機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)臂與橫桿連接，所述橫桿依次通過(guò)第一彈簧分別與手指的指關(guān)節(jié)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)臂通過(guò)第二彈簧與拇指的指關(guān)節(jié)連接。

進(jìn)一步的，所述橫桿通過(guò)第三彈簧與驅(qū)動(dòng)臂連接。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的有益效果是：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎，將自適應(yīng)特征發(fā)揮在手指對(duì)物體的靈活抓取上，能夠?qū)崿F(xiàn)抓取自適應(yīng)物體形狀的動(dòng)作，并具有豐富的抓取姿勢(shì)，可根據(jù)物體的形狀實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的柔順抓取。

手指上關(guān)節(jié)眾多，采用欠驅(qū)動(dòng)可降低傳統(tǒng)仿生機(jī)械手的重量，擺脫了剛性機(jī)械手笨重的特點(diǎn)，給用戶帶來(lái)舒適的體驗(yàn)感。同時(shí)，在聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)與指關(guān)節(jié)之間增設(shè)彈性構(gòu)件，各手指的自適應(yīng)能力大大提高，順利實(shí)現(xiàn)了球狀物、不等徑柱狀物尤其異形物的精確抓取。

該仿生手質(zhì)量輕，不僅延續(xù)了剛性機(jī)構(gòu)耐用持久的特點(diǎn)，保證了產(chǎn)品的使用壽命，且采用防撞擊設(shè)置，在外力作用下機(jī)構(gòu)做受迫運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)損壞仿生手內(nèi)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和彈性構(gòu)件，可靠性高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。