[发明专利]一种欠驱动仿生手装置

权利要求书

1.一种欠驱动仿生手装置，包括手掌部件、拇指部件、至少一个手指部件、驱动拇指部件运动的拇指驱动装置、驱动手指部件运动的手指驱动装置，所述拇指部件和手指部件设置于手掌部件上，其特征在于，每一个所述手指部件由独立的一个手指驱动装置驱动，所述拇指驱动装置包括拇指旋转驱动装置和拇指弯曲驱动装置，拇指弯曲驱动装置驱动拇指部件的弯曲和伸直，拇指旋转驱动装置驱动拇指部件相对手掌部件的转动；

所述拇指旋转驱动装置包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮，所述第一电机固定设置于手掌部件上，第一电机输出端与第一齿轮端面中心固定连接，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮与拇指部件连接，并带动拇指部件转动，所述第二齿轮中轴线延伸方向垂直于拇指部件延伸方向；

所述拇指部件包括拇指底座、拇指近指节和拇指远指节，所述拇指底座与所述第二齿轮连接，所述拇指近指节一端连接拇指底座，另一端通过拇指关节轴与拇指远指节铰接；

所述拇指弯曲驱动装置包括第二电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、拇指涡轮、拇指蜗杆、拇指连杆，所述第二电机固定设置于手掌部件上，第二电机输出端与第一锥齿轮大端端面中心固定连接，所述第二锥齿轮和第一锥齿轮啮合，所述拇指蜗杆一端与第二锥齿轮大端端面中心连接，拇指涡轮与拇指蜗杆啮合，拇指涡轮设置于拇指底座上，并相对拇指底座旋转，拇指涡轮与拇指近指节固定连接，所述拇指连杆一端与拇指底座铰接，另一端与拇指远指节铰接；

每个所述手指部件包括手指底座、手指近指节、手指中指节、手指远指节，所述手指底座固定于手掌部件上，手指近指节一端与手指底座连接，另一端与手指中指节的一端铰接，手指中指节的另一端与手指远指节铰接；

每个所述手指部件的手指驱动装置包括第三电机、手指涡轮、手指蜗杆、第一手指连接杆和第二手指连接杆，所述第三电机固定设置于手掌部件上，第三电机输出端与手指蜗杆端部固定连接，手指涡轮与手指蜗杆啮合，第三电机通过转动手指蜗杆从而带动手指涡轮转动，手指涡轮设置于手指底座上，并相对手指底座旋转，手指涡轮与手指近指节固定连接；所述第一手指连接杆一端与手指底座铰接，另一端与手指中指节铰接，所述第二手指连接杆一端与手指近指节铰接，另一端与手指远指节铰接。

2.根据权利要求1所述的欠驱动仿生手装置，其特征在于，包括四个手指部件。

3.根据权利要求2所述的欠驱动仿生手装置，其特征在于，所述手掌部件包括主体部、拇指凹部和手指凸部，所述主体部为梯形，所述梯形主体部的腰向内凹一矩形空间形成设置拇指部件的拇指凹部，所述梯形主体部的下底向外突出矩形部分形成连接手指部件的手指凸部。

4.根据权利要求2所述的欠驱动仿生手装置，其特征在于，每个所述手指部件的手指远指节上安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测手指远指节工作时受到的压力。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的欠驱动仿生手装置的控制方法，其特征在于，包括自适应抓取和人为控制抓取，所述自适应抓取通过采集抓握时的压力信号实现抓取控制，所述人为控制抓取通过采用肌电信号根据人为意图实现抓取控制。