[实用新型]仿人机械手骨架

说明书

本实用新型公开了仿人机械手骨架，涉及机械装置技术领域，本实用新型相比现有技术中的连杆机械手，更加贴近自然手，动作自然。本实用新型包括：指节组件、掌差动铰链、舵机，所述指节组件上开设线槽，牵动线一端固定于所述指节组件的末端，穿过线槽贯穿所述指节组件连接舵机，舵机通过收紧或者释放牵引线来实现手部动作控制。

技术领域

本实用新型涉及机械装置技术领域，尤其涉及仿人机械手骨架。

背景技术

目前大多数仿生机械手采用集成于假手之中的微型电机来驱动，通过连杆，齿轮，腱绳等机械结构来实现各手指的运动,例如利用连杆驱动的 Southampton Remedi-Hand、利用3D打印的Flexy-hand假手，以及三只碳纤维TRhand。

大多数机械手使用高度集成的电机来驱动，其大多以刚性结构或柔性绳索远距离传动为主。然而它们在引入机械结构简化人手的同时，丢失了许多显著的生物力学特征，从而造成了其抓握动作不协调、手指运动轨迹与人手差距较大、外形上与自然手相差较大、自由度单一，自适应差的问题。

发明内容

本实用新型提供了仿人机械手骨架，更加贴近自然手，动作自然。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

仿人机械手骨架，包括：指节组件、掌差动铰链、舵机，指节组件上开设线槽，牵动线一端固定于指节组件的末端，穿过线槽贯穿指节组件连接舵机，指节组件包括拇指、食指、中指、无名指、小拇指。拇指、食指、中指安装的第一安装座上，无名指和小拇指安装在第二安装座上，第一安装座和第二安装座通过掌差动铰链铰接。舵机拉动牵动线，不仅拉动指节组件的指骨做握紧动作,指节组件的掌骨也会产生向中心靠拢的动作，从而实现仿人机械手的握紧动作,舵机释放牵动线，仿人机械手恢复伸展的初始状态。

进一步的，拇指包括两个指骨和一个掌骨，食指、中指、无名指、小拇指均包括三个指骨和一个掌骨，各个关节处使用铰链连接，完全模仿了人手的骨骼结构。

进一步的，拇指的指骨和掌骨连接关节处，设置固定点，牵动线一端固定于固定点，贯穿线槽连接舵机，拇指的初始状态在水平方向上张开，拉伸连接固定点的牵动线，拇指在水平方向上向靠近食指的方向位移，实现拇指的平动。

进一步的，指节组件中的每个手指均由一条牵动线贯穿，每条牵动线连接一个舵机，分别控制每个手指的屈伸。

进一步的，指节组件上安装了类腱元装置。

进一步的，类腱元装置安装在指节组件的手指外侧面。

进一步的，类腱元装置在与指节组件的关节处对应的地方设置圆形通孔，关节卡在圆形通孔中,因此能够防止类腱元装置在拉伸时挤压出褶皱，并使类腱元装置产生的弹性力矩高效的作用在指节组件上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用铰链和牵引线结合的方式连接和牵引机械手的各个骨节，使得机械手的动作更加自然；机械手的手指内侧附加了类腱元装置，具有弹性，模仿了手的肌腱元，使得手部动作更加的流畅，并且在抓握动作中具有更好的自适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为舵机的结构示意图；

图3为类腱元装置的结构示意图；

图4位类腱元装置的工作示意图；

图5为类腱元装置安装在手指组件上的结构示意图。