[发明专利]具有力矩和位置感知的仿人假手拇指机构

摘要

具有力矩和位置感知的仿人假手拇指机构，它涉及一种仿人假手拇指机构。本发明解决了现有的假手传感装置不完善和欠驱动拇指尺寸比较大，且在运动的起点和终点会发生震动的问题。本发明的近指节左侧板、近指节右侧板、基座、近指节连杆与连杆轴组成一平面四连杆机构，近指节左侧板、近指节右侧板、连杆轴、球铰套、球连杆与中关节轴盘组成一空间四杆机构，磁钢元件座放置在小伞齿轮孔内，磁钢元件放置在磁钢元件座内，霍尔器件通过位置传感处理电路板与基座固接。本发明的传感装置完善、拇指尺寸比较小，且在运动的起点和终点运动稳定，具有力矩和位置感知功能，本发明还具有开合速度快、外观及运动轨迹拟人化和抓取力大的优点。

主权项

1、一种具有力矩和位置感知的仿人假手拇指机构，它由拇指电机(1)、减速箱(2)、减速箱座(3)、力矩传感装置、位置传感装置、基座(6)、基关节轴(7)、力矩传感器轴(10)、近指节左侧板(11)、近指节右侧板(12)、近指节连杆基座(13)、近指节连杆(14)、连杆轴(15)、套筒(45)、球铰(16)、球铰销轴(17)、球铰套(18)、球连杆(19)、中关节轴盘(20)、中关节轴盘轴(21)、中指节连杆(22)、中指节连杆下轴(23)、中指节连杆上轴(24)、中指节左侧板(25)、中指节右侧板(26)、指尖轴(27)和指尖(28)组成，所述电机(1)的输出端与减速箱(2)的输入端连接，减速箱(2)通过减速箱座(3)固定在基座(6)上，其特征在于：所述力矩传感装置由大伞齿轮(5)、力矩传感器(8)、大伞齿轮销(9)和力矩传感器应变片(29)组成，所述位置传感装置由小伞齿轮(4)、磁钢元件座(30)、磁钢元件(31)、霍尔器件(43)和位置传感处理电路板(42)组成，小伞齿轮(4)连接在减速箱(2)的输出轴上，小伞齿轮(4)与大伞齿轮(5)啮合，大伞齿轮(5)套装在基关节轴(7)上，基关节轴(7)安装在基座(6)上，基关节轴(7)倾斜于近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)布置，力矩传感器(8)通过大伞齿轮销(9)与大伞齿轮(5)固接，力矩传感器轴(10)置于近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)之间并将力矩传感器(8)与近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)连接在一起，力矩传感器应变片(29)贴在力矩传感器(8)的两侧，连杆轴(15)置于近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)之间，近指节连杆基座(13)固定在基座(6)上，近指节连杆(14)的一端与近指节连杆基座(13)铰接在一起，连杆轴(15)的一端和近指节连杆(14)的另一端通过球铰销轴(17)与球铰(16)连接在一起，连杆轴(15)的另一端通过套筒(45)与近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)连接，球铰(16)安装在球铰套(18)一端的套头内，球铰套(18)的另一端与球连杆(19)的一端铰连在一起，球连杆(19)的另一端与中关节轴盘(20)的下端通过销连接在一起，中关节轴盘(20)的旋转轴设置在近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)之间的上端，中关节轴盘(20)的上端设置在中指节左侧板(25)与中指节右侧板(26)之间的下端，且通过中关节轴盘轴(21)与中指节左侧板(25)与中指节右侧板(26)相连接，中指节连杆(22)设置在中指节左侧板(25)与中指节右侧板(26)之间，中指节连杆(22)的下端通过中指节连杆下轴(23)与近指节左侧板(11)和近指节右侧板(12)铰接在一起，中指节连杆(22)的上端通过中指节连杆上轴(24)与指尖(28)铰接在一起，所述指尖轴(27)设置在中指节左侧板(25)和中指节右侧板(26)之间的上端，所述指尖(28)通过指尖轴(27)与中指节左侧板(25)和中指节右侧板(26)铰接在一起，近指节左侧板(11)、近指节右侧板(12)、基座(6)、近指节连杆(14)与连杆轴(15)组成一平面四连杆机构(40)，近指节左侧板(11)、近指节右侧板(12)、连杆轴(15)、球铰套(18)、球连杆(19)与中关节轴盘(20)组成一空间四杆机构(41)，所述磁钢元件座(30)放置在小伞齿轮(4)的孔内，磁钢元件(31)放置在磁钢元件座(30)内，霍尔器件(43)通过位置传感处理电路板(42)与基座(6)固接。