[發明專利]一種觸覺感知五指機械手

在審

• 申請號: 202310334392.4
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116460872A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 孫富春;方斌;馬巖;朱暢;劉澤達
• 申請（專利權）人: 清瑞博源智能科技河北有限責任公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J17/00
• 代理公司: 北京百裕知識產權代理事務所(普通合伙) 11953
• 代理人: 吳亞珍

本發明涉及一種觸覺感知五指機械手，其包括手掌模塊、大拇指模塊、四指模塊及觸覺集成模塊，所述大拇指模塊、四指模塊依次連接在所述手掌模塊上，所述四指模塊為結構相同的四根指頭，與大拇指模塊由近及遠依次為食指部、中指部、無名指部、小拇指部；所述觸覺集成模塊包括手掌觸覺模塊及手指觸覺模塊，所述手掌觸覺模塊包括設置在手掌模塊掌心處的手掌觸覺傳感器及位于手掌模塊上、與手掌觸覺傳感器連接的手掌觸覺控制板；所述手指觸覺模塊包括設置在大拇指模塊及四指模塊手指的指肚處的手指觸覺傳感器，以及設置在大拇指模塊及四指模塊上、與手指觸覺傳感器連接的手指觸覺控制板。

技術領域

本發明屬于仿人機器人技術領域，涉及一種五指機械手，具體為一種觸覺感知五指機械手。

背景技術

目前，國內外現有的靈巧機械手都有長足的進步、取得了較不錯的研究成果，但其仍然存在一些需要提升和改進的方面，主要是：

1.仿人機械手結構——傳感——控制的一體化設計需要提升；

2.現有的大部分產品都是簡化型設計，進行耦合自由度設計，導致自由度低；

3.感知能力弱，如何實現仿人機械手的全覆蓋觸覺是攻克的難點；

4.仿人靈巧手的產品整體可靠性有待提高，例如Shadow靈巧受產品故障率高。

發明內容

本發明目的在于提供一種觸覺感知五指機械手,以解決現有技術中存在的仿人機械手的一體化設計不完善、自由度低、感知能力弱以及故障率高的技術問題。

為實現上述目的，本發明的所采取的技術方案是：

一種觸覺感知五指機械手，其包括手掌模塊、大拇指模塊、四指模塊及觸覺集成模塊，所述大拇指模塊、四指模塊依次連接在所述手掌模塊上，所述四指模塊為結構相同的四根指頭，與大拇指模塊由近及遠依次為食指部、中指部、無名指部、小拇指部；

所述觸覺集成模塊包括手掌觸覺模塊及手指觸覺模塊，所述手掌觸覺模塊包括設置在手掌模塊掌心處的手掌觸覺傳感器及位于手掌模塊上、與手掌觸覺傳感器連接的手掌觸覺控制板；所述手指觸覺模塊包括設置在大拇指模塊及四指模塊手指的指肚處的手指觸覺傳感器，以及設置在大拇指模塊及四指模塊上、與手指觸覺傳感器連接的手指觸覺控制板。

所述手掌模塊包括手掌主框架、手掌前殼、手背后殼、大拇指旋轉驅動電推桿、四指驅動電推桿及主控板，所述大拇指旋轉驅動電推桿、四指驅動電推桿分別設置在所述手掌主框架上，分別與所述大拇指模塊、四指模塊傳動連接；

所述大拇指旋轉驅動電推桿的固定端與所述手掌主框架通過銷軸機構鉸接，具有繞所述銷軸機構的軸心擺動的自由度；

所述四指驅動電推桿的數量為四個、依次設置在所述手掌主框架上，分別與所述食指部、中指部、無名指部、小拇指部傳動連接；

所述手掌前殼及手背后殼依次固定在所述主框架的手掌側及手背側；

所述主控板設置在所述手掌前殼與手背后殼之間、分別與所述大拇指旋轉驅動電推桿、四指驅動電推桿及觸覺集成模塊電連接；

所述手掌觸覺傳感器設置在所述手掌前殼上，所述手掌觸覺控制板設置在所述手掌主框架與手背后殼之間。

所述手掌模塊還包括與手掌前殼形狀適配的手掌軟膠墊，所述手掌軟膠墊敷設在所述手掌前殼的外表面，所述手掌觸覺傳感器位于所述手掌軟膠墊與所述手掌前殼的外側之間。

所述大拇指模塊包括拇指旋轉關節，拇指旋轉指節、拇指近端指節、及拇指末端指節；

所述拇指旋轉關節為驅動連接塊A，所述驅動連接塊A的上端與所述拇指旋轉指節固定連接、中端與所述手掌主框架鉸接、下端與所述大拇指旋轉驅動電推桿的伸縮端鉸接；