[发明专利]一种全直线驱动器驱动的仿生机械手

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是指一种全直线驱动器驱动的仿生机械手，是一种可以模拟人手运动的机械装置。

背景技术

当今机器人技术发展迅猛，从工业使用的机械臂装置逐渐扩展至家用机器人，在实际操作中，仅仅模拟手臂的运动还远远不够，还需要模拟人手的运动，来进行诸如抓取等操作。当前使用的仿生手装置，多使用拉线装置或人工肌肉对手指进行控制，容易损坏并且在手指之外的空间还需要布置驱动装置，人工肌肉的成本一般也比较高，控制相对复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种全直线驱动器驱动的仿生机械手，通过将直线驱动器直接布置在手指的位置，不需占用机械手之外的空间额外布置驱动器，控制上也相对直观简便。

本发明提供的所述的全直线驱动器驱动的仿生机械手，包括仿生手掌和拇指，还包括食指、中指、无名指和小指中的任意一个以上，所述的食指、中指、无名指和小指的结构相同，均铰接在手掌上；所述的拇指有两个指节，所述的食指、中指、无名指和小指分别具有三个指节。

所述的拇指包括近节拇指、远节拇指、直线驱动器A和直线驱动器B，所述近节拇指的后端与手掌铰接，前端与远节拇指铰接，直线驱动器A的驱动器本体与手掌铰接，直线驱动器A的推杆与近节拇指的后端铰接，近节拇指的外侧与直线驱动器B的驱动器本体铰接，直线驱动器B推杆与远节拇指的外侧铰接。

所述的小指包括近节指、中节指、远节指、直线驱动器C、直线驱动器D和连杆，所述近节指后端铰接在手掌上，近节指的前端铰接中节指在后端，中节指的前端铰接远节指的后端；所述直线驱动器C的驱动器本体与手掌铰接，直线驱动器C的推杆与近节指后端铰接，铰接处高于手掌与近节指的铰接处，直线驱动器D的驱动器本体与近节指后端向上铰接，直线驱动器D的推杆与中节指后端铰接，铰接处高于中节指和远节指的铰接处并且远节指与近节指通过连杆相连接形成联动装置，连杆一端与近节指前端铰接，铰接处后于近节指和中节指的铰接处，连杆另一端与远节指后端的向后伸出部分铰接。

本发明的优点在于：

1、本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手，完全使用直线驱动器，能够模拟人手的基本动作。

2、本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手，使用的直线驱动器布置在手指部分，不占用手以外的额外空间。

3、本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手，不使用任何的拉线及拉线附属装置，方便维修和更换。

4、本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手，在手指指尖部分，可以布置压力传感器，检测手指所受的接触力。

附图说明

图1为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手整体结构示意图；

图2为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手拇指和小指结构示意图；

图3为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手小指结构示意图；

图4为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手拇指结构示意图；

图5为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手所使用的直线驱动器示意图；

图6为本发明全直线驱动器驱动的仿生机械手指尖传感器布置部分剖视图。

图中：

1—手掌； 2—拇指； 3—食指；

4—中指； 5—无名指； 6—小指；

7-指套；8—连杆； 9-压力传感器；

201—近节拇指； 202—远节拇指； 203—直线驱动器A；

204—直线驱动器B；205—驱动器本体； 206—推杆；

601—近节指； 602—中节指； 603—远节指；

604—直线驱动器C；605—直线驱动器D。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明一种全直线驱动器驱动的仿生机械手，如图1所示，所述的仿生机械手包括仿生手掌1和拇指2，还包括食指3、中指4、无名指5和小指6中的任意一个以上，所述的拇指2、食指3、中指4、无名指5和小指6均铰接在手掌1上。如图2所示为仅设置安装拇指2和小指6的仿生机械手。所述的食指3、中指4、无名指5和小指6的结构相同，自身尺寸以及其在手掌1上的连接位置仿照人手进行设置。

所述的拇指2的结构如图2所示，包括近节拇指201、远节拇指202、直线驱动器A203和直线驱动器B204，其中近节拇指201与远节拇指202的尺寸比例接近人手拇指相应指节的长度比例。所述的直线驱动器A203和直线驱动器B204结构相同。