[实用新型]具有位姿反馈功能的仿生软体多指灵巧手

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械手，尤其是一种仿生软体多指灵巧手。

背景技术

现有的仿生软体多指灵巧手，例如中国实用新型专利申请号201511016016.2公开了浙江工业大学研究的基于FPA驱动的多指灵巧手，其每个手指由多个FPA构成，结构精简，具有良好的柔顺性和适应性。

关于软体手指，欧洲委员会资助的章鱼机器人项目研制的仿生章鱼软体触手，其具有很好的柔韧性，能自由的缠绕并抓取目标物体；哈佛大学研发的软体机械触手，由一种柔性塑料制成，内有三条空气通道，贯穿整个主干；克莱姆森大学的机器人学家沃克研发的新型软体蛇形机器人，计划打算将该机器人用于外太空帮助人类机组成员执行任务。

关于软体多指抓持器，目前世界各地都有在研究。例如德国研制的一个主要由聚酰胺塑料构成的机械象鼻，该象鼻由其内部的三根中空的管道的充放气来实现整体的伸缩和弯曲；哈佛大学GeorgeWhiteside团队研发的海星式软体灵巧手，在模制硅胶中嵌入气球状通道，以创造当空气被泵入通道时以特定方式改变形状的材料；由北京软体机器人公司设计的一个气动柔性爪持器，能准确的抓取易损、易碎的不同物体，等等。

关于软体灵巧手，英国奥克杜公司开发的PBO软体灵巧手，装载到机械臂上可用于生鲜类食品的抓取和包装，可以像人一样，以各种不同的姿势、大小不同的力量来抓取千奇百怪的商品，能够满足大型仓储的适应性需求；荷兰代尔夫特理工大学研制的人形机械手，其由3D打印而成，可以响应人的触摸与人握手的时候就像真人一样会做出反馈；康奈尔大学的研究人员制作出的柔性机器人手，能够轻轻地握住物体不至于损坏该物体之外，还可以感觉出物体的形状和纹理，等等。

上述专利和公开文献中的软体机器人都能很好的实现要执行的运动，但是大部分都缺乏位姿自我反馈能力。位姿自我反馈对于机器人是非常重要的部分，但是鉴于软体机器人的特殊性，目前现有的大部分软体机器人都不具备位姿反馈能力。

发明内容

为了克服已有仿生软体多指灵巧手的无法反馈位姿、控制精度较差的不足，本实用新型提供一种实时反馈位姿、控制精度较好的具有位姿反馈功能的仿生软体多指灵巧手。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有位姿反馈功能的仿生软体多指灵巧手，所述灵巧手包括五个手指和手掌，每个手指均包括手指主体和手指基体，所述手指主体的后端与所述手指基体前端连接，所述手指基体的后端安装在所述手掌上，所述手指主体包括弹性主体、钢丝、第一钢丝通道腔、中心驱动腔和侧驱动腔；所述弹性主体呈圆柱形，所述弹性主体的中部设有中心驱动腔，在所述中心驱动腔外的弹性主体的一圈上等圆弧间隔地设有至少三个侧驱动腔；所述中心驱动腔和侧驱动腔前端封闭，后端与对应的基体气管通道腔相通；所述第一钢丝通道腔等间距地位于两两相邻的侧驱动腔之间；所述钢丝位于每一个第一钢丝通道腔正中间，所述钢丝前端固定；

所述手指基体包括基体和气管通道腔，所述基体呈圆柱状，所述基体中心和周边均匀分布气管通道腔，所述气管通道腔分别与中心驱动腔和侧驱动腔连通，所述气管通过气管通道腔与中心驱动腔和侧驱动腔相通；

所述仿生软体多指灵巧手还包括运动位姿检测组件，所述运动位姿检测组件包括相互配合的永磁铁和霍尔元件，所述钢丝的后端连接一个永磁铁；所述手指基体内设置霍尔元件放置腔，所述第一钢丝通道腔和霍尔元件放置腔相通并且位于同一中心直线上；所述霍尔元件位于所述霍尔元件放置腔内，所述霍尔元件与磁铁非接触式相对设置且相互之间留有空间。

进一步，所述手指基体内设置第二钢丝通道腔和磁铁放置腔，所述第二钢丝通道腔与所述第一钢丝通道腔相接，所述第一钢丝通道腔、第二钢丝通道腔、磁铁放置腔和霍尔元件放置腔相通并且位于同一中心直线上；所述钢丝的后端穿过所述第二钢丝通道腔，所述永磁铁位于所述磁铁放置腔，所述霍尔元件放置腔位于所述磁铁放置腔的后方。

再进一步，所述弹性主体上设有三个侧驱动腔和三个第一钢丝通道腔，所述基体上设有三个霍尔元件放置腔和四个气管通道腔，所述四个气管通道腔分别与中心驱动腔和侧驱动腔连通。