[发明专利]主从协同柔性掌面自适应机器人手装置

权利要求书

1.一种主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，包括手掌框架、N个主动手指和柔性薄膜；所述主动手指包括基座、第一指段、第二指段、近关节轴、远关节轴、连杆、第一转轴和第二转轴；所述基座与手掌框架固接；在所述主动手指中，所述近关节轴套设在基座中，所述第一指段套固在近关节轴上，所述远关节轴活动套设在第一指段中，所述第二指段套接在远关节轴上，所述第一转轴套设在基座中，所述第二转轴套设在第二指段中，所述连杆的一段套接在第一转轴上，连杆的另一端套接在第二转轴上；在同一个主动手指中，所述基座、第一指段、第二指段和连杆构成平面四连杆机构；在同一个主动手指中，设近关节轴、远关节轴、第一转轴、第二转轴的中心点分别为点A、B、C、D，线段AB与线段CD相交；线段AB、线段BD、线段DC和线段CA呈“8”字形；在同一个主动手指中，近关节轴、远关节轴、第一转轴和第二转轴的中心线相互平行；其特征在于：该主从协同柔性掌面自适应机器人手装置还包括M个从动手指、滑筒、控制器和N个电机驱动模块；所述滑筒滑动镶嵌在手掌框架中；所述主动手指还包括电机、传动机构和第一电位器；在主动手指中，所述电机与基座固接，所述电机的输出轴与传动机构的输入端相连，所述传动机构的输出端与第一指段相连；所述从动手指包括支座、从动关节轴、从动指段、第一簧件和第二电位器；所述支座与滑筒固接；在从动手指中，所述从动关节轴套设在支座中，所述从动指段套固在从动关节轴上，所述第一簧件的两端分别连接从动指段、支座；所述柔性薄膜的M个连接端分别与M个从动指段相连；N个电机驱动模块分别与控制器相连，N个电机驱动模块分别与相应的电机相连；在主动手指中，所述第一电位器与基座固接，第一电位器的测量轴与近关节轴固接；所述第一电位器与控制器相连，所述第一电位器用于检测近关节轴的转动角度；在从动手指中，所述第二电位器与支座固接，第二电位器的测量轴与从动关节轴固接；所述第二电位器与控制器相连，所述第二电位器用于检测从动关节轴的转动角度；所述控制器运行控制程序；所述控制程序包括如下方法：当控制器接收到外界的抓取信号时，程序进入抓取状态，当控制器接收到外界的释放信号时，程序进入释放状态；在抓取状态时，当控制器从任一个第二电位器检测到相应的从动关节轴与初始状态相比存在转动角度，则控制器通过所有电机驱动模块控制所有电机正转，直到任一个第一电位器检测到的近关节轴转动角度达到预设要求，全部电机停转；在释放状态时，控制器通过所有电机驱动模块驱动所有电机反转，直到任一个第一电位器检测到的近关节轴转动角度达到预设要求，全部电机停转；其中，N为大于1的自然数，M为大于1的自然数。

2.如权利要求1所述的主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，其特征在于：所述柔性薄膜采用纺织布、皮革、塑料布和橡胶布中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，其特征在于：所述第一簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。

4.如权利要求1所述的主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，其特征在于：所述传动机构包括减速器、第一齿轮和第二齿轮；所述电机的输出轴与减速器的输入轴相连，所述第一齿轮套固在减速器的输出轴上，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮套固在近关节轴上。

5.如权利要求1所述的主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，其特征在于：还包括滑杆和第二簧件；所述滑杆滑动镶嵌在滑筒中，所述第二簧件的两端分别连接滑杆和滑筒，所述滑杆的一端与柔性薄膜相连。

6.如权利要求5所述的主从协同柔性掌面自适应机器人手装置，其特征在于：所述第二簧件采用拉簧、压簧、片簧或扭簧。