[实用新型]一种基于智能异形钢缆驱动的五指灵巧手

摘要

一种基于智能异形钢缆驱动的五指灵巧手，包括手掌、五个单指弯曲关节和单片机，每个单指弯曲关节均包括远指端、中指端、近指端、掌骨、腕骨、四根异形钢缆、四个电机及减速装置和四个SAW传感器，四根异形钢缆分别用于驱动远指端、中指端、近指端、掌骨的弯曲，四个电机及减速装置的动力输出端分别与四根异形钢缆连接，四根异形钢缆分别通过锥形齿轮组驱动相应关节弯曲；四个SAW传感器分别安装在远指端、中指端、近指端、掌骨上，同时用于反馈相应关节的角位移，每个电机及减速装置和每个SAW传感器均与单片机连接；本实用新型提供了一种基于智能异形钢缆驱动的五指灵巧手，可实现在较小的工作空间内实现较大的传动力矩和精确的位姿反馈控制。

主权项

1.一种基于智能异形钢缆驱动的五指灵巧手，其特征在于：包括手掌、五个单指弯曲关节和单片机，所述手掌与五个单指弯曲关节的腕骨固连；每个单指弯曲关节均包括远指端、中指端、近指端、掌骨、腕骨、四根异形钢缆、四个电机及减速装置和四个SAW传感器，所述远指端与中指端之间、中指端与近指端之间、近指端与掌骨之间、掌骨与腕骨之间均铰接，四根异形钢缆分别用于驱动远指端、中指端、近指端、掌骨的弯曲，四个电机及减速装置安装在腕骨内，四个电机及减速装置的动力输出端分别与四根异形钢缆连接且驱动异形钢缆进行旋转，四根异形钢缆分别通过锥形齿轮组驱动相应关节弯曲；四个SAW传感器分别安装在远指端、中指端、近指端、掌骨上，同时用于反馈相应关节的角位移，腕骨内置有与SAW传感器电连接的电源；每个电机及减速装置和每个SAW传感器均与单片机连接；在异形钢缆转动θ角度时，会带动相应锥齿轮组转动，从而带动相应关节弯曲α角度，使得异形钢缆弯曲α角度；每个SAW传感器上的LC振荡电路产生脉冲激励，叉指换能器将声表面波信号转换为表面声波信号在反射栅内来回振荡，由于声表面波传感器的弯曲会导致压电基片上声波波速的改变与反射栅之间的间距，表面声波信号的频率就会发生偏移，并且弯曲角度越大信号偏移的程度也就越大；叉指换能器会将偏移后表面声波信号转换为电信号，天线端会将偏移后的电信号与激励源的电信号发射出去，腕骨内的RF查询端接收偏移后的电信号与激励源信号，从而得出每个关节的角位移，RF查询端与单片机连接。