CN103406910B - 自主视觉仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自主视觉仿生机器人，包括基体、图像采集装置、大臂、小臂以及机械手；所述基体顶部设置支撑体，所述图像采集装置底部与所述支撑体顶部铰接，所述大臂一端与水平设于基体一侧的大臂旋转轴铰接，所述小臂中部与大臂开放端铰接，所述机械手借助于连接块设于小臂末端，所述机械手包括手掌以及与手掌连接的至少两根具有三个自由度的手指。本发明与现有技术相比，结构仿照人手，配合压力、温度和视觉传感器，实现抓取的智能化，能预判物体的位置、形状和大致材质，并结合在抓取过程中各种传感器的具体数值，进而准确的用不同的手型、恰当的力度自主抓取物体并放到指定位置，能够提高精度，扩大适用范围，提高工作效率。

Description

自主视觉仿生机器人

技术领域

本发明涉及一种程序控制机器人技术领域，尤其涉及一种自主视觉仿生机器人。

背景技术

目前国内机器人正在逐步扩大应用范围，在发展和应用专用机器人的同时，相应的发展通用机器人，有条件的还要研制示教式机器人、计算机控制机器人和组合机器人等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机器人的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机器人，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。但是现有机器人，不论什么结构的，均不能根据视觉分析进行抓取物体位置和抓取数量的判断，精度低，效率低。

发明内容

为解决现有机器人不能自行判断抓取物体的位置和抓取数量的问题，本发明提供一种自主视觉仿生机器人，通过采用图像采集装置获得抓取物体信息，提高使用精度，扩大适用范围，提高效率。

本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种自主视觉仿生机器人，包括基体、图像采集装置、大臂、小臂以及机械手；所述基体顶部设置支撑体，所述图像采集装置底部与所述支撑体顶部铰接，所述大臂一端与水平设于基体一侧的大臂旋转轴铰接，所述小臂中部与大臂开放端铰接，所述机械手借助于连接块设于小臂末端，所述机械手包括手掌以及与手掌连接的至少两根具有三个自由度的手指。

所述图像采集装置为相机。

所述基体内设置大臂旋转电机，大臂旋转电机输出端与大臂旋转轴连接，所述大臂外侧竖向固定设有大臂摆动电机，所述大臂摆动电机输出端连接用于驱动大臂在水平方向摆动的四连杆机构，所述四连杆机构包括与大臂平行的拉杆，拉杆两端与支撑杆铰接，其中一根支撑杆端部与大臂摆动电机输出端了解，另外一根支撑杆端部和大臂与大臂旋转轴之间的转轴连接。

所述大臂外侧还设有用于驱动小臂在水平方向摆动的小臂摆动电机，所述大臂末端与小臂中部铰接，小臂摆动电机通过二连杆机构与小臂位于大臂侧的末端铰接。

所述小臂末端设有轴线方向与小臂长度方向相同的机械手旋转电机，所述长方体形连接块固定设于所述机械手旋转电机输出端，所述连接块另外一端设有用于驱动机械手在竖直方向上摆动的机械手摆动电机，所述机械手手掌与机械手摆动电机输出端固定连接。

所述机械手上连接有五根手指，分别为拇指、食指、中指、无名指和小指，所述拇指设于机械手手掌一侧，食指、中指、无名指和小指均竖向排列于手掌顶端。

所述拇指借助于拇指摆臂设于手掌一侧，所述拇指摆臂借助于拇指摆轴与手掌铰接，所述拇指摆轴轴线方向于手掌较大平面平行，所述手掌上还设有用于驱动拇指摆动的拇指摆动电机，拇指摆动电机输出端借助于齿轮传动机构与所述拇指摆轴连接，所述拇指包括拇指指尖和拇指指根，所述拇指指根顶端与拇指指尖底端铰接，所述拇指指根顶端设有用于驱动拇指指尖绕其与拇指指根铰接轴旋转的拇指指尖弯曲机构，所述拇指指根底端借助于拇指连接件与拇指摆臂顶部设置的两个铰接耳铰接，所述拇指指根与拇指连接件铰接，所述拇指指根与拇指连接件之间的铰接轴的轴线和拇指连接件与两个铰接耳的铰接轴的轴线垂直，且两个铰接轴上均设有用于驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构和对应的驱动电机。

所述拇指指尖弯曲机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与拇指指尖和拇指指根之间的铰接轴固定，拇指指尖与其和拇指指根之间的铰接轴固定，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆与拇指指根固定连接，且设有与蜗杆输入端固定连接的驱动电机。

所述食指和中指结构相同，所述无名指和小指结构相同；所述食指包括食指指尖、食指指根和食指中间节，所述食指指尖下端与食指中间节顶端铰接，所述食指中间节与食指指根顶端铰接，食指指根与食指中间节之间设有食指弯曲机构，食指弯曲机构包括食指弯曲电机和蜗轮蜗杆机构，蜗杆与食指弯曲电机输出端连接，蜗轮与食指指根和食指中间节的铰接轴固定连接，食指中间节与其和食指指根之间的铰接轴固定，所述食指指尖下端铰接有食指指尖推杆，食指指尖推杆下端与食指指根顶部固定连接；所述食指指根下端铰接有食指连接件，食指连接件与手掌铰接，食指指根下端与食指连接件之间的铰接轴的轴线和食指连接件与手掌之间的铰接轴的轴线垂直，且食指连接件内设有分别驱动两个铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构。

所述无名指包括无名指指根、无名指指尖、无名指中间节和无名指弯曲机构，所述无名指指根下端与手掌顶端铰接，无名指指根与手掌之间的铰接轴配套设有驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构；所述无名指指尖下端与无名指中间节铰接，所述无名指中间节下端与无名指指根顶端铰接，无名指指根顶部内测设有无名指弯曲机构，无名指弯曲机构为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与无名指中间节和无名指指根之间的铰接轴固定，该铰接轴两端与无名指中间节固定连接，蜗轮蜗杆机构的蜗杆与无名指指根顶端固定，所述无名指指尖下端铰接有无名指指尖推杆，无名指指尖推杆下端与无名指指根顶端铰接。

本发明与现有技术相比，结构仿照人手，配合压力、温度和视觉传感器，实现抓取的智能化，能预判物体的位置、形状和大致材质，并结合在抓取过程中各种传感器的具体数值，进而准确的用不同的手型、恰当的力度自主抓取物体并放到指定位置，能够提高精度，扩大适用范围，提高工作效率。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图2本发明另一方向的机构示意图；

图3是机械手结构示意图；

图4是机械手拇指结构示意图；

图5是机械手食指结构示意图；

图6是机械手无名指结构示意图；

附图中的标记为：1、底座；2、机械手；2-1、手掌；2-2、拇指；2-2-1、拇指指尖；2-2-2、拇指指尖弯曲机构；2-2-3、拇指指根；2-2-4、拇指连接件；2-2-5、拇指摆臂；2-2-6、拇指摆轴；2-3、食指；2-3-1、食指指尖；2-3-2、食指中间节；2-3-3、食指弯曲机构；2-3-4、食指指根；2-3-5、食指指尖推杆；2-3-6、食指连接件；2-4、无名指；2-4-1、无名指指根；2-4-2、无名指弯曲机构；2-4-3、无名指中间节；2-4-4、无名指指尖；2-4-5、无名指指尖推杆；3、小臂；4、大臂；5、图像采集装置；6、基体；7、支撑架；8、机械手摆动电机；9、大臂旋转轴；10、小臂摆动电机；11、大臂摆动电机；12、销轴；13、四连杆机构；14、连接块；15、连杆；16、机械手旋转电机。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

本发明公开了一种自主视觉仿生机器人，如图1和图2所示，包括基体6、图像采集装置5、大臂4、小臂3以及机械手2；所述基体6顶部设置支撑体7，所述图像采集装置5底部与所述支撑体7顶部铰接，所述大臂4一端与水平设于基体6一侧的大臂旋转轴9铰接，所述小臂3中部与大臂4开放端铰接，所述机械手2借助于连接块14设于小臂3末端，所述机械手2包括手掌2-1以及与手掌2-1连接的至少两根具有三个自由度的手指，本发明机械手采用仿生结构，依次设有拇指、食指、中指、无名指和小指，拇指具有四个自由度，即可整体旋转，还可以前后摆动，还能左右摆动和弯曲，均是通过蜗轮蜗杆机构或者电动机实现的，食指和中指具有三个自由度，能够左右摆动，能够弯曲，还能够前后摆动，均通过蜗轮蜗杆机构驱动，无名指和小指具有两个自由度，与食指和中指相比无名指和小指只能前后摆动和弯曲，同时，五个手指的动作是通过图像采集系统采集的信息经过控制装置处理以后进行控制的，本发明所采用图像采集装置5为相机，另外为了能够更加准确，还在五根手指上增设温度传感器、压力传感器等信号采集元件，所有信号采集元件信号输出端均与控制装置连接，控制装置使五根手指动作的驱动电机，视觉功能的实现，由上位机完成，摄像头连入上位机，利用了上位机强大的运算能力了，能快速处理图像，采得必要的信息。

上位机通过USB或RS232串口与下位机相连，下位机通过在手指上设置的传感器获得物体信息后，控制多组步进电机做不同的运动，完成特定的手型，并配合压力传感器的感知，细化抓取的动作，并通过对常见材料的的识别，进一步控制每个受力点的压力，从而控制抓取的力度。

所述基体6内设置大臂旋转电机，大臂旋转电机输出端与大臂旋转轴9连接，所述大臂4外侧竖向固定设有大臂摆动电机11，所述大臂摆动电机11输出端连接用于驱动大臂4在水平方向摆动的四连杆机构13，所述四连杆机构13包括与大臂平行的拉杆，拉杆两端与支撑杆铰接，其中一根支撑杆端部与大臂摆动电机11输出端铰接，另外一根支撑杆端部和大臂4与大臂旋转轴9之间的转轴连接，所述大臂4外侧还设有用于驱动小臂3在水平方向摆动的小臂摆动电机10，所述大臂4末端与小臂3中部铰接，小臂摆动电机10通过二连杆机构与小臂3位于大臂4侧的末端铰接。所述小臂3末端设有轴线方向于小臂3长度方向相同的机械手旋转电机16，所述长方体形的连接块14固定设于所述机械手旋转电机16输出端，所述连接块14另外一端设有用于驱动机械手在竖直方向上摆动的机械手摆动电机8，所述机械手手掌2-1与机械手摆动电机8输出端固定连接。本发明中的大臂和小臂共同构成机器人手臂，手臂既能绕大臂旋转轴上下摆动，还能在大臂摆动电机和小臂摆动电机的作用下进行单独或者组合摆动，大臂和小臂的摆动实质上均采用的是四连杆机构进行驱动的。

所述机械手上连接有五根手指（参见附图3），分别为拇指2-2、食指2-3、中指、无名指2-4和小指，所述拇指2-2设于机械手手掌2-1一侧，食指2-3、中指、无名指2-4和小指均竖向排列于手掌2-1顶端，本发明中的食指和中指采用相同结构，无名指和小指采用相同结构，因此在此只对拇指，食指和无名指的结构进行详细论述。

所述拇指2-2借助于拇指摆臂2-2-5设于手掌2-1一侧，所述拇指摆臂2-2-5借助于拇指摆轴2-2-6与手掌2-1铰接，所述拇指摆轴2-2-6轴线方向于手掌2-1较大平面平行，所述手掌2-1上还设有用于驱动拇指2-2摆动的拇指摆动电机，拇指摆动电机输出端借助于齿轮传动机构与所述拇指摆轴2-2-6连接，所述拇指2-2包括拇指指尖2-2-1和拇指指根2-2-3，所述拇指指根2-2-3顶端与拇指指尖2-2-1底端铰接，所述拇指指根2-2-3顶端设有用于驱动拇指指尖2-2-1绕其与拇指指根2-2-3铰接轴旋转的拇指指尖弯曲机构2-2-2，所述拇指指根2-2-3底端借助于拇指连接件2-2-4与拇指摆臂2-2-5顶部设置的两个铰接耳铰接，所述拇指指根2-2-3与拇指连接件2-2-4铰接，所述拇指指根2-2-3与拇指连接件2-2-4之间的铰接轴的轴线和拇指连接件2-2-4与两个铰接耳的铰接轴的轴线垂直，且两个铰接轴上均设有用于驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构和对应的驱动电机。

所述拇指指尖弯曲机构2-2-2为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与拇指指尖2-2-1和拇指指根2-2-3之间的铰接轴固定，拇指指尖2-2-1与其和拇指指根2-2-3之间的铰接轴固定，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆与拇指指根2-2-3固定连接，且设有与蜗杆输入端固定连接的驱动电机。在具体使用过程中，在拇指摆动电机的作用下，拇指整体能够绕着拇指摆轴旋转，而拇指指根与拇指摆臂之间的连接结构实质上是一个十字万向节结构，但万向节的两个轴之间是独立存在的，而且分别由对应的蜗轮蜗杆机构驱动，通过蜗轮蜗杆机构的驱动实现拇指的前后摆动和左右摆动（参见附图4），而拇指指尖与拇指指根指尖也是采用铰接方式连接，铰接轴两端与指尖固定，与拇指指根顶端滚动配合，蜗轮蜗杆机构的蜗轮与该铰接轴固定，当蜗杆驱动蜗轮转动时，带动该驱动轴转动，从而实现拇指指尖的弯曲。

所述食指2-3和中指结构相同（参见附图5），所述无名指2-4和小指结构相同；所述食指2-3包括食指指尖2-3-1、食指指根2-3-4和食指中间节2-3-2，所述食指指尖2-3-1下端与食指中间节2-3-2顶端铰接，所述食指中间节2-3-2与食指指根2-3-4顶端铰接，食指指根2-3-4与食指中间节2-3-2之间设有食指弯曲机构2-3-3，食指弯曲机构2-3-3包括食指弯曲电机和蜗轮蜗杆机构，蜗杆与食指弯曲电机输出端连接，蜗轮与食指指根2-3-4和食指中间节2-3-2的铰接轴固定连接，食指中间节2-3-2与其和食指指根2-3-4之间的铰接轴固定所述食指指尖2-3-1下端铰接有食指指尖推杆2-3-5，食指指尖推杆2-3-5下端与食指指根2-3-4顶部固定连接；所述食指指根2-3-4下端铰接有食指连接件2-3-6，食指连接件2-3-6与手掌2-1铰接，食指指根2-3-4下端与食指连接件2-3-6之间的铰接轴的轴线和食指连接件2-3-6与手掌之间的铰接轴的轴线垂直，且食指连接件2-3-6内设有分别驱动两个铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构；本发明中所涉及的食指和中指为相同结构，区别仅在于根据人手模型进行了尺寸上的变化，在此仅对食指结构和动作方式进行详细论述，首先食指指根与手掌之间的连接结构与拇指指根和拇指摆臂之间的连接结构相同，均采用十字万向节结构，与万向节两个轴均对应设有蜗轮蜗杆驱动机构，两套蜗轮蜗杆驱动机构分别用于实现食指左右摆动和前后摆动的动作，其次，食指相对于拇指而言增加食指中间节，因此在食指弯曲动作上与拇指弯曲有一定的区别，在食指指根与食指中间节之间设置与拇指指根和拇指指尖之间类似的蜗轮蜗杆驱动机构，不同的是在食指指根与食指指尖之间增设食指指尖推杆，该推杆下端与食指中间节和食指指根之间的铰接轴上向外设置的铰接耳铰接，其上端与食指指尖下端的铰接耳铰接，当蜗轮蜗杆机构驱动食指中间节相对于食指指根弯曲时，由于食指指尖推杆下端相对位置不变，进而推动食指指尖绕其与食指中间节之间的铰接轴旋转，实现食指的弯曲。

所述无名指2-4（如图6所示）包括无名指指根2-4-1、无名指指尖2-4-4、无名指中间节2-4-3和无名指弯曲机构2-4-2，所述无名指指根2-4-1下端与手掌2-1顶端铰接，无名指指根2-4-1与手掌2-1之间的铰接轴配套设有驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构；所述无名指指尖2-4-4下端与无名指中间节2-4-3铰接，所述无名指中间节2-4-3下端与无名指指根2-4-1顶端铰接，无名指指根2-4-1顶部内测设有无名指弯曲机构2-4-2，无名指弯曲机构2-4-2为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与无名指中间节2-4-3和无名指指根2-4-1之间的铰接轴固定，该铰接轴两端与无名指中间节2-4-3固定连接，蜗轮蜗杆机构的蜗杆与无名指指根2-4-1顶端固定，所述无名指指尖2-4-4下端铰接有无名指指尖推杆2-4-5，无名指指尖推杆2-4-5下端与无名指指根2-4-1顶端铰接，本发明中设置的无名指和小指结构相同，与食指和中指相比缺少一个左右摆动的自由度，在结构上得差别主要体现在无名指指根与手掌之间的连接，食指指根与手掌之间采用万向节连接，实现两个方向的摆动，而无名指指根与手掌指尖只有一个铰接轴铰接，与铰接轴配套设置一套蜗轮蜗杆驱动机构，实现无名指前后摆动，而无名指的弯曲结构与食指和中指的弯曲结构相同。

总之，本发明公开的是一种自主视觉仿生机器人，能够通过上位机和下位机配合准确确定抓取对象的位置和量，通过能够根据不同类型的抓取对象制定不同抓取力度和速度，改善抓取精度，提高使用效率。

Claims (5)

1.一种自主视觉仿生机器人，其特征在于：包括基体（6）、图像采集装置（5）、大臂（4）、小臂（3）以及机械手（2）；所述基体（6）顶部设置支撑体（7），所述图像采集装置（5）底部与所述支撑体（7）顶部铰接，所述大臂（4）一端与水平设于基体（6）一侧的大臂旋转轴（9）铰接，所述小臂（3）中部与大臂（4）开放端铰接，所述机械手（2）借助于连接块（14）设于小臂（3）末端，所述机械手（2）包括手掌（2-1）以及与手掌（2-1）连接的至少两根具有三个自由度的手指；其还包括上位机和下位机，所述图像采集装置（5）为相机，所述相机连入上位机，在每根手指上均安装温度传感器和压力传感器，上位机通过USB或RS232串口与下位机相连，下位机通过在手指上设置的温度传感器和压力传感器获得物体信息；所述基体（6）内设置大臂旋转电机，大臂旋转电机输出端与大臂旋转轴（9）连接，所述大臂（4）外侧竖向固定设有大臂摆动电机（11），所述大臂摆动电机（11）输出端连接用于驱动大臂（4）在水平方向摆动的四连杆机构（13），所述四连杆机构（13）包括与大臂平行的拉杆，拉杆两端与支撑杆铰接，其中一根支撑杆端部与大臂摆动电机（11）输出端了解，另外一根支撑杆端部和大臂（4）与大臂旋转轴（9）之间的转轴连接；所述大臂（4）外侧还设有用于驱动小臂（3）在水平方向摆动的小臂摆动电机（10），所述大臂（4）末端与小臂（3）中部铰接，小臂摆动电机（10）通过二连杆机构与小臂（3）位于大臂（4）侧的末端铰接；所述小臂（3）末端设有轴线方向于小臂（3）长度方向相同的机械手旋转电机（16），所述连接块（14）固定设于所述机械手旋转电机（16）输出端，所述连接块（14）另外一端设有用于驱动机械手在竖直方向上旋转的机械手摆动电机（8），所述机械手手掌（2-1）与机械手摆动电机（8）输出端固定连接；所述机械手上连接有五根手指，分别为拇指（2-2）、食指（2-3）、中指、无名指（2-4）和小指，所述拇指（2-2）设于机械手手掌（2-1）一侧，食指（2-3）、中指、无名指（2-4）和小指均竖向排列于手掌（2-1）顶端。

2.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于：所述拇指（2-2）借助于拇指摆臂（2-2-5）设于手掌（2-1）一侧，所述拇指摆臂（2-2-5）借助于拇指摆轴（2-2-6）与手掌（2-1）铰接，所述拇指摆轴（2-2-6）轴线方向于手掌（2-1）较大平面平行，所述手掌（2-1）上还设有用于驱动拇指（2-2）摆动的拇指摆动电机，拇指摆动电机输出端借助于齿轮传动机构与所述拇指摆轴（2-2-6）连接，所述拇指（2-2）包括拇指指尖（2-2-1）和拇指指根（2-2-3），所述拇指指根（2-2-3）顶端与拇指指尖（2-2-1）底端铰接，所述拇指指根（2-2-3）顶端设有用于驱动拇指指尖（2-2-1）绕其与拇指指根（2-2-3）铰接轴旋转的拇指指尖弯曲机构（2-2-2），所述拇指指根（2-2-3）底端借助于拇指连接件（2-2-4）与拇指摆臂（2-2-5）顶部设置的两个铰接耳铰接，所述拇指指根（2-2-3）与拇指连接件（2-2-4）铰接，所述拇指指根（2-2-3）与拇指连接件（2-2-4）之间的铰接轴的轴线和拇指连接件（2-2-4）与两个铰接耳的铰接轴的轴线垂直，且两个铰接轴上均设有用于驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构和对应的驱动电机。

3.根据权利要求2所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于：所述拇指指尖弯曲机构（2-2-2）为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与拇指指尖（2-2-1）和拇指指根（2-2-3）之间的铰接轴固定，拇指指尖（2-2-1）与其和拇指指根（2-2-3）之间的铰接轴固定，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆与拇指指根（2-2-3）固定连接，且设有与蜗杆输入端固定连接的驱动电机。

4.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于：所述食指（2-3）和中指结构相同，所述无名指（2-4）和小指结构相同；所述食指（2-3）包括食指指尖（2-3-1）、食指指根（2-3-4）和食指中间节（2-3-2），所述食指指尖（2-3-1）下端与食指中间节（2-3-2）顶端铰接，所述食指中间节（2-3-2）与食指指根（2-3-4）顶端铰接，食指指根（2-3-4）与食指中间节（2-3-2）之间设有食指弯曲机构（2-3-3），食指弯曲机构（2-3-3）包括食指弯曲电机和蜗轮蜗杆机构，蜗杆与食指弯曲电机输出端连接，蜗轮与食指指根（2-3-4）和食指中间节（2-3-2）的铰接轴固定连接，所述食指指尖（2-3-1）下端铰接有食指指尖推杆（2-3-5），食指指尖推杆（2-3-5）下端与食指指根（2-3-4）顶部固定连接；所述食指指根（2-3-4）下端铰接有食指连接件（2-3-6），食指连接件（2-3-6）与手掌（2-1）铰接，食指指根（2-3-4）下端与食指连接件（2-3-6）之间的铰接轴的轴线和食指连接件（2-3-6）与手掌之间的铰接轴的轴线垂直，且食指连接件（2-3-6）内设有分别驱动两个铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构。

5.根据权利要求1所述的自主视觉仿生机器人，其特征在于：所述无名指（2-4）包括无名指指根（2-4-1）、无名指指尖（2-4-4）、无名指中间节（2-4-3）和无名指弯曲机构（2-4-2），所述无名指指根（2-4-1）下端与手掌（2-1）顶端铰接，无名指指根（2-4-1）与手掌（2-1）之间的铰接轴配套设有驱动该铰接轴旋转的蜗轮蜗杆驱动机构；所述无名指指尖（2-4-4）下端与无名指中间节（2-4-3）铰接，所述无名指中间节（2-4-3）下端与无名指指根（2-4-1）顶端铰接，无名指指根（2-4-1）顶部内测设有无名指弯曲机构（2-4-2），无名指弯曲机构（2-4-2）为蜗轮蜗杆机构，所述蜗轮蜗杆机构的蜗轮与无名指中间节（2-4-3）和无名指指根（2-4-1）之间的铰接轴固定，该铰接轴两端与无名指中间节（2-4-3）固定连接，蜗轮蜗杆机构的蜗杆与无名指指根（2-4-1）顶端固定，所述无名指指尖（2-4-4）下端铰接有无名指指尖推杆（2-4-5），无名指指尖推杆（2-4-5）下端与无名指指根（2-4-1）顶端铰接。