[发明专利]一种机器人液压驱动五指灵巧手

说明书

一种机器人液压驱动五指灵巧手，属于操作型机器人领域，是由手心机构、手背机构、腕部被动机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构、小指机构和力传感器组成的，所述手心机构固定在手背机构的上方，对内部的液压阀起到防尘和保护作用，所述腕部被动机构安装在手背机构上，并且可绕安装轴被动转动，起到改变灵巧手姿态的作用，所述拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构具有相同的结构，共同组成了灵巧手的五指，每个手指具有三个主动自由度和一个被动自由度，模拟人类的五指，所述力传感器贴在每个手指的末端，可以精确测量指尖输出力。该机器人液压驱动五指灵巧手采用五指结构，可以抓取任何不规则形状的物体，而液压驱动又保障了灵巧手的抓紧力，由于其独特的结构设计，可以作为绝大部分机器人末端的执行机构。

技术领域

本发明涉及一种机器人液压驱动五指灵巧手，具体说是一种可模拟人类的手，采用液压驱动和指尖力反馈，几乎能抓取人类所能抓取的所有物体，可作为绝大部分机器人末端的执行机构，属于操作型机器人领域。

背景技术

灵巧手作为执行机构，是仿人机器人系统的重要组成部分。在越来越多的未知及高危险环境下，智能化的灵巧手可以代替人类完成某些作业。随着应用的广泛性和作业条件的复杂性，对机器人灵巧手提出了更高的要求。目前，机器人灵巧手多数为伺服电机驱动，通过谐波减速器、同步带以及钢丝绳等实现关节的运动。但是，随着关节自由度的增加，驱动电机的数量也随之增加，这种实现方式会使机械手结构和控制过于复杂。由于受灵巧手尺寸的局限性，电机与减速器的尺寸和性能也会受限，因此电机输出力矩与减速器的减速比较小，这会导致灵巧手指尖的输出力较小，通常小于10N。在抓取质量较大的物体时，这种驱动方式无法满足灵巧手对抓紧力的要求。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种机器人液压驱动五指灵巧手。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种机器人液压驱动五指灵巧手，属于操作型机器人领域，是由手心机构、手背机构、腕部被动机构、拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构、小指机构和力传感器组成的，所述手心机构固定在手背机构的上方，对内部的液压阀起到防尘和保护作用，所述腕部被动机构安装在手背机构上，并且可绕安装轴被动转动，起到改变灵巧手姿态的作用，所述拇指机构、食指机构、中指机构、无名指机构和小指机构具有相同的结构，共同组成了灵巧手的五指，每个手指具有三个主动自由度和一个被动自由度，模拟人类的五指，所述力传感器贴在每个手指的末端，可以精确测量指尖输出力。

更进一步地，所述手心机构包括手心盖板、第一圆柱头螺钉、第二圆柱头螺钉、第三圆柱头螺钉、第四圆柱头螺钉、第五圆柱头螺钉、第六圆柱头螺钉、第七圆柱头螺钉、第八圆柱头螺钉、第九圆柱头螺钉、第十圆柱头螺钉、第十一圆柱头螺钉和第十二圆柱头螺钉，所述手心盖板设有第一凹形滑槽、第二凹形滑槽、第三凹形滑槽、第四凹形滑槽和第五凹形滑槽，所述手心盖板通过第一圆柱头螺钉和第二圆柱头螺钉固定在手背盖板上，所述第三圆柱头螺钉和第四圆柱头螺钉固定在拇指机构上，所述第五圆柱头螺钉和第六圆柱头螺钉固定在食指机构上，所述第七圆柱头螺钉和第八圆柱头螺钉固定在中指机构上，所述第九圆柱头螺钉和第十圆柱头螺钉固定在无名指机构上，所述第十一圆柱头螺钉和第十二圆柱头螺钉固定在小指机构上，所述拇指机构在绕第三圆柱头螺钉所在的轴线被动转动时，所述第四圆柱头螺钉在第一凹形滑槽内滑动，所述食指机构在绕第五圆柱头螺钉所在的轴线被动转动时，所述第六圆柱头螺钉在第二凹形滑槽内滑动，所述中指机构在绕第七圆柱头螺钉所在的轴线被动转动时，所述第八圆柱头螺钉在第三凹形滑槽内滑动，所述无名指机构在绕第九圆柱头螺钉所在的轴线被动转动时，所述第十圆柱头螺钉在第四凹形滑槽内滑动，所述小指机构在绕第十一圆柱头螺钉所在的轴线被动转动时，所述第十二圆柱头螺钉在第五凹形滑槽内滑动。