[发明专利]变抓力的滑块式直接欠驱动仿生手装置

摘要

变抓力的滑块式直接欠驱动仿生手装置，属于拟人机器人手技术领域，包括拇指、食指、中指、无名指、小指和手掌。该装置具有的5个独立控制的手指和15个关节自由度，仅由6个电机驱动，实现了模仿人手的外观和抓取动作，适用于拟人机器人。食指、中指、无名指和小指采用模块化结构，使得零件通用性强和制造维修成本低。各手指均利用连杆机构、滑块移动副、套接指段及簧件综合实现了多关节手指直接欠驱动自适应和可变抓取力的特殊效果。该装置既具有变抓取力抓取功能，抓取力大，能抓牢物体，抓取稳定，适应抓取对象范围广；同时具有多关节欠驱动自适应抓取效果，自动适应所抓物体的大小和形状，降低了对控制系统的要求。

主权项

1、一种变抓力的滑块式直接欠驱动仿生手装置，包括拇指(2)、食指(3)、中指(4)、无名指(5)、小指(6)和手掌；其特征在于：所说的手掌包括手掌骨架(1)、手掌电机(11)、手掌关节轴(12)、手掌减速器(15)、手掌连接板(17)；所说的手掌电机(11)和手掌减速器(15)与所说的手掌骨架(1)固接，手掌电机(11)的输出轴与手掌减速器(15)的输入轴相连，手掌减速器(15)的输出轴与手掌关节轴(12)相连，手掌关节轴(12)套设在手掌骨架(1)中，所说的手掌连接板(17)套固在手掌关节轴上(12)；所说的拇指(2)包括拇指基座(21)、拇指第一指段(22)、拇指第二指段(23)、拇指近关节轴(24)、拇指远关节轴(25)、拇指电机(27)和拇指减速器(219)；所说的拇指电机(27)与拇指基座(21)固接，拇指电机(27)的输出轴与所说的拇指减速器(219)的输入轴相连，拇指减速器(219)的输出轴与所说的拇指近关节轴(24)相连，拇指近关节轴(24)套设在拇指基座(21)中，所说的拇指远关节轴(25)套设在所说的拇指第一指段(22)中；拇指第一指段(22)套接在拇指近关节轴(24)上，所说的拇指第二指段(23)套接在拇指远关节轴(25)上；所说的拇指近关节轴(24)和拇指远关节轴(25)的轴线相互平行；所说的拇指(2)还包括拇指第一连杆(28)、拇指第一轴(29)、拇指第二连杆(210)、拇指第二轴(211)、拇指第一滑块(212)、拇指第二滑块(213)、拇指第三轴(214)、拇指第三连杆(215)、拇指第四轴(216)、拇指第一簧件(217)和拇指第二簧件(218)；所说的拇指第一连杆(28)的一端套固在拇指近关节轴(24)上；所说的拇指第二连杆(210)一端通过所说的拇指第一轴(29)与拇指第一连杆(28)的另一端铰接，拇指第二连杆(210)的另一端通过所说的拇指第二轴(211)与所说的拇指第一滑块(212)铰接；所说的拇指第三连杆(215)一端通过所说的拇指第三轴(214)与所说的拇指第二滑块(213)铰接，拇指第二指段(23)通过所说的拇指第四轴(216)与拇指第三连杆(215)的另一端铰接；拇指第一滑块(212)和拇指第二滑块(213)镶嵌在拇指第一指段(22)中，拇指第一滑块(212)与拇指第二滑块(213)的滑动方向相同；所说的拇指第一簧件(217)的两端分别连接拇指第一滑块(212)和拇指第一指段(22)，所说的拇指第二簧件(218)的两端分别连接拇指第一滑块(212)和拇指第二滑块(213)；所说的拇指第一轴(29)、拇指第二轴(211)、拇指第三轴(214)、拇指第四轴(216)和拇指近关节轴(24)的轴线相互平行；所说的食指(3)包括食指基座(31)、食指第一指段(32)、食指第二指段(33)、食指末端指段(34)、食指近关节轴(35)、食指中关节轴(36)、食指远关节轴(37)、食指电机(324)和食指减速器(325)；所说的食指电机(324)与食指基座(31)固接，食指电机(324)的输出轴与所说的食指减速器(325)的输入轴相连，食指减速器(325)的输出轴与所说的食指近关节轴(35)相连，食指近关节轴(35)套设在食指基座(31)中，所说的食指中关节轴(36)套设在食指第一指段(32)中，所说的食指远关节轴(37)套设在食指第二指段(33)中；所说的食指第一指段(32)套接在食指近关节轴(35)上，所说的食指第二指段(33)套接在食指中关节轴(36)上，所说的食指末端指段(34)套接在食指远关节轴(37)上；所说的食指近关节轴(35)、食指中关节轴(36)和食指远关节轴(37)的轴线相互平行；所说的食指(3)还包括食指第一连杆(38)、食指第一轴(39)、食指第二连杆(310)、食指第二铰接轴(311)、食指第一滑块(312)、食指第二滑块(330)、食指第三轴(313)、食指第三连杆(314)、食指第四轴(315)、食指第四连杆(316)、食指第五轴(317)、食指第五连杆(318)、食指第六轴(319)、食指第三滑块(320)、食指第六连杆(321)、食指第七轴(327)、食指第一簧件(322)、食指第二簧件(323)和食指第三簧件(329)；所说的食指第一连杆(38)的一端套固在食指近关节轴(35)上，所说的食指第二连杆(310)一端通过所说的食指第一轴(39)与食指第一连杆(38)铰接，食指第二连杆(310)的另一端通过所说的食指第二轴(311)与所说的食指第一滑块(312)铰接；所说的食指第三连杆(314)一端通过所说的食指第三轴(313)与食指第二滑块(330)铰接，所说的食指第四连杆(316)的一端套接在食指中关节轴(36)上，食指第三连杆(314)另一端通过所说的食指第四轴(315)与食指第四连杆(316)的中部铰接，食指第四连杆(316)的另一端通过所说的食指第五轴(317)与所说的食指第五连杆(318)一端铰接，食指第五连杆(318)另一端通过所说的食指第六轴(319)与所说的食指第三滑块(320)铰接，所说的食指第六连杆(321)一端通过食指第六轴(319)与食指第三滑块(320)铰接，食指末端指段(34)通过所说的食指第七轴(327)与食指第六连杆(321)另一端铰接；食指第一滑块(312)和食指第二滑块(330)镶嵌在食指第一指段(32)中，食指第三滑块(320)镶嵌在食指第二指段(33)中，食指第一滑块(312)与食指第二滑块(330)的滑动方向相同；所说的食指第一簧件(322)的两端分别连接食指第一滑块(312)和食指第一指段(32)，所说的食指第二簧件(323)的两端分别连接食指第三滑块(320)和食指第二指段(33)，所说的食指第三簧件(329)的两端分别连接食指第一滑块(312)和食指第二滑块(330)；所说的食指第一轴(39)、食指第二轴(311)、食指第三轴(313)、食指第四轴(315)、食指第五轴(317)、食指第六轴(319)、食指第七轴(327)和食指近关节轴(35)的轴线相互平行；所说的拇指(2)通过拇指基座(21)与手掌连接板(17)固接；所说的食指(3)通过食指基座(31)与手掌骨架(1)固接；所说的中指(4)、无名指(5)和小指(6)分别与手掌骨架(1)固接，连接方式同食指(3)一致；所说的中指(4)、无名指(5)和小指(6)的结构与食指(3)的结构相同，仅尺寸大小不同。