[发明专利]一种全驱动五指灵巧手结构及控制系统

权利要求书

1.一种全驱动五指灵巧手结构，包括固定底座(1)，其特征在于：所述固定底座(1)顶端安装有手掌(2)，所述手掌(2)一侧安装有掌骨(3)，所述掌骨(3)的数量为五个，所述掌骨(3)一端安装有近节指骨(7)，所述近节指骨(7)一端安装有中节指骨(8)，所述中节指骨(8)一端安装有远节指骨(9)，所述掌骨(3)与近节指骨(7)之间、近节指骨(7)与中节指骨(8)之间和中节指骨(8)与远节指骨(9)之间均安装有关节组件(11)；

所述关节组件(11)包括凸块(1101)、转轴(1102)、转动舵机(1103)和固定板(1104)；

所述近节指骨(7)、中节指骨(8)和远节指骨(9)一侧端部均安装有凸块(1101)，所述凸块(1101)一侧安装有转轴(1102)，所述掌骨(3)、近节指骨(7)、中节指骨(8)和远节指骨(9)内部均安装有转动舵机(1103)，且转动舵机(1103)的输出轴与相邻位置处的转轴(1102)相连，所述转动舵机(1103)一侧安装有固定板(1104)。

2.根据权利要求1所述的一种全驱动五指灵巧手结构及控制系统，其特征在于：所述掌骨(3)与手掌(2)相邻一端连接有摆臂(4)，所述摆臂(4)一端安装有摆轴(5)，所述手掌(2)一侧安装有侧摆舵机(6)，所述摆轴(5)与侧摆舵机(6)的输出轴相连。

3.根据权利要求2所述的一种全驱动五指灵巧手结构及控制系统，其特征在于：所述侧摆舵机(6)和转动舵机(1103)的型号均为SG90，其工作扭矩为1.6kg/cm，转速为0.12-0.13s/60°，工作电压为3.5-6V。

4.根据权利要求1所述的一种全驱动五指灵巧手结构及控制系统，其特征在于：所述掌骨(3)、近节指骨(7)、中节指骨(8)和远节指骨(9)的为指宽25mm，所述掌骨(3)、近节指骨(7)和中节指骨(8)的长度均为58mm，所述远节指骨(9)的长度均为48mm。

5.根据权利要求1所述的一种全驱动五指灵巧手结构及控制系统，其特征在于：所述掌骨(3)、近节指骨(7)、中节指骨(8)和远节指骨(9)一侧均安装有压力传感器(10)，所述压力传感器(10)为一种FSR402薄膜压力传感器。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种全驱动五指灵巧手结构控制系统，包括数据处理终端、主控芯片、电源模块、控制模块和传感模块，其特征在于：所述数据处理终端和主控芯片均与电源模块相连，所述传感模块和控制模块均与主控芯片相连，所述电源模块包括开关电源和LDO稳压器，所述控制模块包括侧摆舵机和转动舵机，所述传感模块包括压力传感器。

7.根据权利要求6所述的一种全驱动五指灵巧手结构控制系统，其特征在于：所述主控芯片选择STM32F103ZET6芯片，其中，主控芯片内部集成了ADC模块，共有21个12位ADC通道和多个I/O接口，可以对压力传感器进行并行采集，所述主控芯片内部包括时钟电路和复位电路，其中，时钟电路中使用了8MHz的无源晶振，与10pF电容构成振荡电路，进行九分频之后最高可以达到72MHz的工作频率，所述主控芯片采用其内部的ADC对压力传感器的反馈值进行测量，保证控制系统能够稳定工作，所述电源模块开关电源和LDO稳压器，所述开关电源为一种同力TL-150Q-A开关电源，所述开关电源共有4路输出，并选择5V输出与数据处理终端和主控芯片相连，所述LDO稳压器的型号为AMS1117-3.3，对开关电源的输出电压进行电压转换，将5V的电源转换成3.3V。