[发明专利]手指自适应驱动机构及灵巧手

说明书

本发明提供了一种手指自适应驱动机构及灵巧手，该手指自适应驱动件包括驱动件；固定部；转动指节，其数量至少为两个，固定部、转动指节依次通过转动副转动连接；扭簧，设于转动副上；弹性件，其一端与驱动件连接；第一牵引绳，一端与弹性件固定连接，另一端固定连接于转动副，使第一牵引绳驱动与固定部相邻转动指节转动；第二牵引绳，两端分别固定于相邻两个转动副；自适应牵引绳，其一端与驱动件固定连接，自适应牵引绳另一端固定于与固定部相间隔的转动指节。本发明提供的手指自适应驱动机构及灵巧手，通过一个驱动件即能控制所有转动指节的转动，而且在自适应牵引绳的作用下，能够根据物体的形状自适应的转动抓取物体。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种手指自适应驱动机构及灵巧手。

背景技术

仿人灵巧手是当前机器人领域的热门题目。在人机交互中，由于其仿人的外观和抓握方式会给人更加亲切的印象。五指灵巧手可以很好的适应各种抓握，拾取等应用场景。

仿人灵巧手的每个手指需要通过至少两个手指关节的转动才能实现仿人的抓握和张开方式。如果对每个手指关节都进行驱动，驱动器的体积和重量的叠加会使灵巧手的整体大小和重量增加很多。而如果对每个手指进行欠驱动，即用一个电机驱动多个关节的转动，则可能导致每个关节的转动不可控，只能实现对握紧和张开两个极限位置的控制，同时欠驱动的手指很难做到各个手指运动的一致，也很难实现同一手指不同次握紧的重复性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手指自适应驱动机构，以解决现有技术中存在的对每个手指关节进行驱动导致驱动器数量多、体积大，对每个手指进行欠驱动导致的指节运动难以控制的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种手指自适应驱动机构，包括：

驱动件；

固定部；

弹性件，其一端与所述驱动件连接；

转动指节，其数量至少为两个，所述固定部、所述转动指节依次通过转动副转动连接，所述固定部与其相邻的所述转动指节之间的转动副为第一转动副，每相邻两个所述转动指节之间的转动副为第二转动副；

扭簧，设于所述转动副上，且所述扭簧的回弹方向与所述转动指节的弯曲方向相反；

第一牵引绳，一端与所述弹性件固定连接，另一端固定连接于所述第一转动副，使所述第一牵引绳驱动与所述固定部相邻的转动指节转动；

第二牵引绳，两端分别固定于相邻的两个所述转动副，使两个所述转动副之间的转动指节驱动下一个转动指节转动；以及

自适应牵引绳，所述转动指节的数量与所述自适应牵引绳的数量差值为1，所述自适应牵引绳的一端与所述驱动件固定连接，所述自适应牵引绳的另一端固定于与所述固定部相间隔的所述转动指节。

进一步地，所述转动指节包括第一指节和第二指节，所述第一指节与所述固定部转动连接，所述第二指节与所述第一指节转动连接；所述固定部的一端具有第一转轴，所述第一指节的一端具有供所述第一转轴穿过的第一轴套，所述第一指节的另一端具有第二转轴，所述第二指节的一端具有供所述第二转轴穿过的第二轴套；所述第一转轴和所述第一轴套组合形成所述第一转动副；所述第二转轴和所述第二轴套组合形成所述第二转动副。

进一步地，所述第一牵引绳的一端固定连接于所述第一轴套，所述第二牵引绳的两端分别固定连接于所述第一转轴和所述第二轴套。

进一步地，所述第一转轴的外周设有与其转动连接的第一滑轮，所述自适应牵引绳绕设于所述第一滑轮，且所述自适应牵引绳的两端分别向所述固定部和所述第二指节延伸。

进一步地，所述第二指节内设有第一螺母、以及与所述第一螺母螺纹连接的第一螺柱，所述自适应牵引绳与所述第一螺柱固定连接。