[发明专利]一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置

说明书

本发明公开了一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置，包括机械大拇指远节机构、机械大拇指近节机构、机械大拇指指根机构，杠杆机构和驱动机构；所述机械大拇指远节机构、机械大拇指近节机构、机械大姆指指根机构，杠杆机构和驱动机构相邻机构之间依次铰接，所述驱动机构由使用者的小拇指进行控制，但不局限于小拇指。本发明一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置各机构材料均由尼龙塑料制成，具有结构简单、易于制造、成本低廉、操作简单、易于控制、通用性强、轻便等优点；能够使所述机械大拇指与被抓物体柔性接触，并且能够借助驱动机构自由控制抓取力度，进而实现无损且可靠的抓取。

技术领域

本发明涉及机械手指领域，具体是一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置。

背景技术

随着科技的进步和时代的发展，各国都重视机器人技术作为高技术领域的一个重要分支，在太空和星球探索、国防建设以及工业生产等诸多领域都得到了巨大的发展和越来越广泛的应用。机器人执行任务的复杂化和精细化程度也变得越来越高，

由于人类手指灵活敏捷的特性，使得机械手指成为机器人领域的热点。手动式机械大拇指具有广阔的应用前景，具体体现在以下几个方面：首先，机械大拇指可用于人体运动系统功能重建，对提高残疾人的生活具有重大的意义；其次，单个控制机械手指较为容易，考虑到大拇指在五根手指中的作用最大，于是机械大拇指便运用而生；最后，一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置不需要外围电子器件，各个结构使用的材质均为尼龙塑料，机械结构比较简单，制作成本也比较低，在工厂制造生产时具有较大优势。

手是人类赖以生存和发展的重要肢体，人类的日常生活均离不开手部的运动。当工人在操作机器的时候、学生在做实验的时候，因操作不当，导致大拇指被切割掉。由于大拇指的缺失，会给日常生活带来极大的影响，许多事情都无法完成。市面上的机械手指并未针对大拇指设计，大多都是同时控制三根以上的机械手指，因此在设计方面都比较复杂，内部还集成了各种芯片和传感器，使得在制作上比较困难，成本也较为高昂。

发明内容

本发明的目的是针对大拇指缺失人群，提供一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置，在解决大拇指缺失人群生活上不便问题的同时，解决现有技术下机械手指的集成元件过多、结构复杂、控制复杂、成本高昂、笨重以及不易制造等问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种面向大拇指缺失人群的机械辅助抓取装置，包括机械大拇指远节机构、机械大拇指近节机构、机械大拇指指根机构、杠杆机构和驱动机构；所述机械大拇指远节机构、机械大拇指近节机构、机械大拇指指根机构、杠杆机构和驱动机构相邻部分之间依次铰接；所述机械大拇指远节机构、机械大拇指近节机构和机械大拇指指根机构共同组成辅助抓取装置的机械大拇指部分。

所述机械大拇指远节机构包括硅胶块和勾型连杆，所述勾型连杆长勾下方固定有硅胶块；所述勾型连杆短勾两端设有第一铰接点和第二铰接点。

所述机械大拇指近节机构包括三节连杆，即第一连杆、第二连杆和三角板连杆；所述三角板连杆的三个角顶端分别设有第三铰接点、第四铰接点和第五铰接点，所述第一连杆一端通过第二铰接点与勾型连杆铰接，另一端通过第四铰接点与三角板连杆铰接；所述第二连杆一端通过第一铰接点与勾型连杆铰接，另一端通过第五铰接点与三角板连杆铰接。

所述机械大拇指指根机构包括挡板连杆、指端连杆和固定基座，所述挡板连杆通过第五铰接点与三角板连杆铰接；所述固定基座一端通过第一铰接点与勾型连杆铰接，并在其中端通过第五铰接点与三角板连杆铰接；所述指端连杆两端分别设有第三铰接点和第六铰接点。

所述杠杆机构包括杠杆和支点，所述杠杆两端分别设有第六铰接点和第八铰接点，中端设有第七铰接点；所述指端连杆一端通过第三铰接点与三角板连杆铰接，另一端通过第六铰接点与杠杆铰接；所述杠杆中端通过第七铰接点铰接有支点。