[实用新型]一种基于脑电波控制的仿生3D打印机械手

说明书

本实用新型涉及一种机械手，具体涉及一种基于脑电波控制的仿生3D打印机械手，包括转动连接的手部和手腕部、与手腕部固定连接的手臂部，以及设置于机械手内部的舵机组；手部包括手掌件以及铰接于手掌件上的若干个手指件，每个手指件设有若干个指节，相邻指节铰接；舵机组通过连接绳控制单个指节、手指件或手掌件的独立转动；连接绳由舵机组引出，在分别绕过指节、手掌件或手腕部后，返回舵机组。与现有技术相比，本实用新型可以精确、快速地控制手指转动；每个关节可以单独控制，更加灵活；每个关节各通过一根绳子控制，简单方便；采用无线充电的方式进行充电，以及脑电波进行控制，使用起来更加方便简单。

技术领域

本实用新型涉及一种机械手，具体涉及一种基于脑电波控制的仿生3D打印机械手。

背景技术

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。其构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点，可以通过编程来完成各种预期的作业。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

对目前国内外的工业机器人的机械臂来说，都是针对用于工业制造和设计领域的应用，为了某种特定需求的功能，而设计的夹钳式或平行移动式机械臂，这种结构控制简单，方便操作，对于一种大范围大负荷的机械臂，具有很高的实用性。

但这种也存在以下几个方面的缺点：

1、它的定位和拿捏是通过加大压力，提高摩檫力完成，不存在任何几何和力学封闭链，在一些物体的抓取中，很难有较高的精确性、稳定与可靠性。

2、它限制了机械手精确定位抓取功能。传统机械臂通过调整末端前置位置，调整机械手位置状态。但通常这种机械手整体尺寸较大，工作位置调整和机械手控制坐标位置调整较为繁琐复杂，因此在工作区域很难达到稳定可靠的控制精度。

3、缺少精细小巧灵活可靠的精确抓取控制，只能完成形状规则，力学要求不高的物品。

4、不能适应物体外形的变化。对于个体极小或者外观独特的实物，很难抓取，减少了物体的捕获成功率。

中国专利CN110604637A公开了仿生手指和机械手，包括：底座；第一指节，与底座通过第一铰接部可转动地连接；第二指节，与第一指节通过第二铰接部可转动地连接；第三指节，与第二指节通过第三铰接部可转动地连接；第一连杆，一端与底座通过第四铰接部可转动地连接，另一端与第二指节通过第五铰接部可转动地连接；以及第二连杆，一端与第一指节通过第六铰接部可转动地连接，另一端与第三指节通过第七铰接部可转动地连接。该专利提出的仿生手指中，指节与指节之间的角度变化通过连杆实现，该种机械手通常造价高、结构复杂，并且在使用时存在运动迟缓的问题。

中国专利CN109822605A公开了一种仿生手指及机械手，包括：至少两个指节，相邻两个指节中的一个设置有第一关节部，另一个设置有第二关节部，第二关节部可拆卸地转动设置于第一关节部中，第一关节部设置有第一卡接面；牵引绳，依次连接每个指节，驱动相邻两个指节沿牵引方向转动；扭簧，可拆卸地设置于第二关节部中，驱动相邻两个指节沿复位方向转动，包括第一扭臂和第二扭臂；及转轴，沿轴向开设有固定槽，且一端设置有第二卡接面，转轴能够穿过第一关节部、第二关节部和扭簧，使第二扭臂卡入固定槽，第一扭臂与第二关节部抵接，第二卡接面与第一卡接面卡接。该专利提出的仿生手指结构复杂，需要采用扭簧的弹性恢复力使手指恢复姿态，会存在较强的反冲，容易损坏部件。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种基于脑电波控制的仿生3D打印机械手，实现了一种结构简单，自由度高的机械手，并且可通过脑电波自由控制机械手各个自由度的运动。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：