[实用新型]一种被动包络的欠驱动柔性灵巧手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其是一种被动包络的欠驱动柔性灵巧手。

背景技术

随着仿人形机器人的发展，如送餐机器人、服务机器人、迎宾机器人等，其动作也越来越接近真人，更加灵活、复杂。作为仿人形机器人上肢末端的执行机构，灵巧手开始出现在各种仿人形机器人上，实现肢体语言的表达、执行各种动作、抓取物体等功能。

目前各研究所和高校，均发布多款仿人灵巧手，尽量追求达到真实人手灵活程度，但普遍存在以下问题：1、自由度多，相应驱动数量多，造成控制复杂，抓取过程中需要大量传感器测量并控制多个电机实现理想动作轨迹；2、结构复杂。需要在灵巧手内部布置大量的电机、传动、控制部件，造成结构臃肿复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种被动包络的欠驱动柔性灵巧手，动作灵活，有效降低了灵巧手复杂程度。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种被动包络的欠驱动柔性灵巧手，其不同之处在于：

其包括手掌、设于所述手掌上的若干个手指、及用于驱动所述手指弯曲的若干个驱动件，所述驱动件设于所述手掌内且与所述手指一一对应设置；每个所述手指包括依次设置的基关节、中关节和远关节，其中所述基关节与所述手掌铰接并与所述驱动件连接，各关节间通过四连杆耦合运动。

按以上技术方案，每个所述手指包括连接基关节和中关节的基指部、连接中关节和远关节的中指部、及设于所述远关节上的远指部。

按以上技术方案，所述远关节上设置有第一销轴、第二销轴和第三销轴，所述中关节上设置有第四销轴、第五销轴和第六销轴，所述基关节上设置有第七销轴和第八销轴，每个所述指部均包括一个指节和一个连杆，所述指部远离所述手掌设置的一端为指部的顶端、靠近所述手掌设置的一端为指部的末端，所述远指部指节的顶端与远指部连杆的顶端铰接，所述远指部连杆的末端通过第一销轴与所述远关节铰接，所述第一销轴上设有扭簧，所述远指部指节的末端通过第二销轴与所述远关节铰接，所述中指部连杆的顶端通过第三销轴与所述远关节铰接，所述中指部连杆的末端通过第四销轴与所述中关节铰接，所述第四销轴上设有扭簧，所述中指部指节的顶端通过第二销轴与所述远关节铰接，所述中指部指节的末端通过第五销轴与所述中关节铰接，所述基指部连杆的顶端通过第六销轴与所述中关节铰接，所述基指部连杆的末端通过第七销轴与所述基关节铰接，所述第七销轴上设有扭簧，所述基指部指节的顶端通过第五销轴与所述中关节铰接，所述基指部指节的末端通过第八销轴与所述基关节铰接，所述基关节还通过第八销轴与所述手掌铰接。

按以上技术方案，所述手指的个数为五个，分别为大拇指、食指、中指、无名指和小拇指，五个所述手指具有相同的结构且其在所述手掌上的布置与人手相似。

按以上技术方案，所述手掌上开设有与所述手指配合的掌孔。

按以上技术方案，所述手掌被构造为空腔结构，所述空腔结构内设有所述驱动件。

按以上技术方案，所述驱动件为直线电机。

对比现有技术，本实用新型的有益特点为：该被动包络的欠驱动柔性灵巧手，驱动件和手指一一对应设置，每个手指的各关节间通过四连杆耦合运动，动作灵活，同时，以较少的驱动实现对多个自由度的驱动控制，有效降低了灵巧手复杂程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例被动包络的欠驱动柔性灵巧手结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1的立体图；

图4为本实用新型实施例被动包络的欠驱动柔性灵巧手爆炸图；

图5为本实用新型实施例中手掌结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的左视图；

图8为图5的立体图；

图9为本实用新型实施例中手指结构示意图；

图10为图9的仰视图；

图11为图9的立体图；

图12为本实用新型实施例中手指结构爆炸图；

图13为本实用新型实施例第一使用状态图；

图14为本实用新型实施例第二使用状态图；

图15为本实用新型实施例第三使用状态图；

图16为本实用新型实施例第四使用状态图；