[实用新型]一种便于测量仿人灵巧手指指尖应力的装置

说明书

本实用新型公开了一种便于测量仿人灵巧手指指尖应力的装置，包括欠驱动仿人手指和应变测量装置，欠驱动仿人手指设有上指节和与其分别通过转动副连接的左指节、右指节和指节连杆，左指节和右指节关于指节连杆对称布置；在指节连杆或左指节或右指节上安装有一个应变片传感器。本实用新型基于反平行四边形机构，将机器人灵巧手指尖正反面受到的应力的变化转化为连杆机构中某一个连杆应变的变化，只需要一个应变片传感器即可测量出构件伸缩两种应变，对应机器人灵巧手指尖正反两个方向的指尖力。同时手指的连杆机构采用对称结构，减少了手指正反面受压时中指节连杆受的横向剪应力产生的应变，提高了测量的精确度。

技术领域

本实用新型涉及机器人手技术领域，特别是一种便于测量仿人灵巧手指指尖应力的装置。

背景技术

机器人灵巧手已经成为机器人领域的一个重要研究方向，自20世纪80年代起，各国研究人员相继发明很多具有代表性的灵巧手。机器人灵巧手相对于简单的末端操作器，能进行更精细、更复杂的操作，并且具有优秀的感知能力。广泛应用于服务机器人、遥控操作、远程医疗等领域。

机器人灵巧手手指的驱动方式分为完全驱动和欠驱动，完全驱动手指自由度多但成本高，内部结构复杂。欠驱动手指因为其更易于操控，成本更低故而在实际应用中更为普遍。

仿人灵巧手能够像人手一样灵活抓取物体，指尖力的反馈十分重要。目前机器人指尖力反馈的常见方式是在手指指尖处装压力传感器。一个传感器只能获得一个方向的压力。若想要获得指尖正反向的压力，则需要在手指指尖的正反面各安装一个压力传感器。若想同时获得指尖截平面上四个方向的力则需要在指尖的四个侧面各安装一个压力传感器。这种获取指尖力的方法成本较高，安装复杂。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种便于测量仿人灵巧手指指尖应力的装置，该装置能够较为方便地测量仿人机器人灵巧手在抓取物体时指尖受到的作用力。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种便于测量仿人灵巧手指指尖应力的装置，包括欠驱动仿人手指和应变测量装置，所述应变测量装置设有应变片传感器和与其连接的信号接收器，所述欠驱动仿人手指设有上指节和与其分别通过转动副连接的左指节、右指节和指节连杆，所述左指节和所述右指节关于所述指节连杆对称布置；在所述指节连杆或所述左指节或所述右指节上安装有一个所述应变片传感器。

在上述方案的基础上，本实用新型还做了如下改进：

在所述指节连杆的中间位置或所述左指节的中间位置或所述右指节的中间位置安装有一个所述应变片传感器。

所述左指节为左中指节，所述右指节为右中指节，所述指节连杆为中指节连杆，所述左中指节的下端和所述右中指节的下端分别通过转动副与下指节连杆的上端、左下指节的上端和右下指节的上端连接，所述中指节连杆的下端与所述右下指节的上端和所述左下指节的上端分别通过转动副连接，所述下指节连杆的下端、所述右下指节的下端和所述左下指节的下端分别通过转动副与基座连接，所述右下指节和所述左下指节关于所述下指节连杆对称布置。

所述左指节为左下指节，所述右指节为右下指节，所述指节连杆为下指节连杆，所述下指节连杆的下端、所述右下指节的下端和所述左下指节的下端分别通过转动副与基座连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：基于反平行四边形机构，将机器人灵巧手指尖正反面受到的应力的变化转化为连杆机构中某一个连杆应变的变化，只需要一个应变片传感器即可测量出构件伸缩两种应变，对应机器人灵巧手指尖正反两个方向的指尖力。同时手指的连杆机构采用对称结构，减少了手指正反面受压时中指节连杆受的横向剪应力产生的应变，提高了测量的精确度，并且提高了手指的可靠性。相对于传统方法，将使用传感器的个数缩小了一半，节约了成本，简化了安装。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；