[发明专利]一种含七杆柔性力感手指机构的混联操作机械手装置

说明书

本发明公开了包含七杆柔性力感手指的混联操作机械手装置，包括并联机构和七杆柔性力感手指机构，并联机构包括机座、动台、平面双驱动分支机构和直线电动缸，平面双驱动分支机构包括上、下梁和与上、下梁联接的2个RPR型电动缸，上、下梁分别与机座和动台转动联接；直线电动缸分别与机座和动台万向副和转动副联接。七杆柔性手指机构包括指杆、电动缸、三副杆、测力杆、拉杆、弹簧和指座。电动缸两端与指杆和指座转动联接，三副杆与指杆、测力杆和拉杆转动联接，拉杆与指座的套移动副联接，弹簧两端抵在拉杆凸圆台与指座的套孔凸台上，测力杆另一端与指座转动联接；指座与动台固连，在动台圆周均布。本发明用于深海勘探、救援、加工与手术操作。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种含七杆柔性力感手指机构的混联操作机械手装置。

背景技术

机器人的手部是指安装于机器人手臂末端，直接作用于工作对象的装置。机器人所要完成的各种操作，最终都必须通过手部来得以实现。手指设计是机器人手部设计中一个重要的环节，随着机器人技术的发展，出现了多种形式的机器人手指。“大力发展手术机器人”列入国家“十三五”规划纲要重大项目。手术机器人是集医学、生物学、机械力学、机器人技术等多学科于一体的新交叉研究领域，应用前景广阔。近年来，学者们在医疗手术机器人方面开展了广泛研究。目前在手指机构方面，手指通常多绳牵引驱动机构，这类机构控制复杂，运动精度较低，手指抓取力较低。为了提高手指运动精度和抓取力，人们力求用刚性机构取代多绳牵引驱动机构。公开号为CN102922532B的专利公开了连杆式协同驱动机器人手指装置、公开号为CN103358315B的专利公开了全转动关节连杆式欠驱动机器人手指机构、公开号为CN102935642B的专利公开了连杆键槽式耦合欠驱动双关节机器人手指装置、公开号为CN102717394B的专利公开了锥齿轮耦合式灵巧机器人手指装置、公开号为CN102717393B的专利公开了连杆耦合式灵巧机器人手指装置，上述手指装置主要是模拟人的5个手指运动特性构造成的，结构相对复杂，驱动数较多，驱动力较小，控制难度大。通常的机械爪都是金属制成的，它们在操作过程中容易损坏相对脆弱物品，甚至伤害到人类。并联机构与柔性手指机构混联操作手是一种新型柔韧机器人，它结合了柔性电子、仿生力学、生物学、智能高分子材料、人工智能、3D打印等前沿技术。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含七杆柔性力感手指机构的混联操作机械手装置，可用于外科手术、灾区救援、医疗按摩以及易碎物操作。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种含七杆柔性力感手指的混联操作机械手装置，其特征在于，包括包括并联机构和多个七杆柔性力感手指机构，其中多个所述七杆柔性力感手指机构与所述并联机构固定连接。

上述结构中，所述并联机构包括机座、动台、平面双驱动分支机构和直线电动缸；所述机座呈圆盘形，所述机座设有相切圆周的通孔和垂直圆盘的凸台；所述动台呈圆盘形，并设有与圆盘共面且相切圆周的通孔、垂直通孔和三组圆周均布的垂直圆盘的通孔；所述平面双驱动分支机构包括上梁、下梁和2个RPR型电动缸，所述上梁和所述下梁的两端都设有与轴线正交的相互平行的通孔；所述上梁和下梁的中部都分别与所述动台和所述机座的通孔转动联接；所述RPR型电动缸的两端设有与轴线正交的相互平行的通孔；所述RPR型电动缸的两端通孔分别与所述上梁和所述下梁的两端通孔用销轴转动联接；所述直线电动缸的上端与所述动台的垂直通孔用转动副联接；所述直线电动缸的下端与所述机座的凸台用万向副联接。