CN108406772A - 一种基于手势识别的多感应仿生机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手势识别的多感应仿生机械手，包括手掌和红外感应箱，所述手掌的一侧通过第二铰链安装有侧护板，所述手掌的末端通过第三铰链与手臂转动连接，所述手臂的内部安装有电控齿轮箱，所述手臂的两侧安装有远程信号接收杆，所述手臂的正面安装有手臂套，所述电控齿轮箱的一端安装有钢丝，所述电控齿轮箱的顶部安装有传动轮，所述电控齿轮箱的另一端通过线缆安装有人体动作感应盘，所述红外感应箱的底部安装有红外控制器，所述红外感应箱的一侧设置有手臂进入孔。本发明的采用3D打印技术设计一种与人体手臂及其相似的仿生机械手，相比以往的液压机械臂，大大节省了材耗。

Description

一种基于手势识别的多感应仿生机械手

技术领域

本发明涉及仿生机械手领域，具体是一种基于手势识别的多感应仿生机械手。

背景技术

在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！可为机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支，种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。

一种基于手势识别的多感应仿生机械手的出现大大方便了使用，但是目前阶段的机械手存在诸多的不足之处，例如，灵敏度差，控制不够精确细微，适用范围小，且使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手势识别的多感应仿生机械手，以解决现有技术中的灵敏度差，控制不够精确细微，适用范围小，且使用不方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于手势识别的多感应仿生机械手，包括手掌和红外感应箱，所述手掌的一侧通过第二铰链安装有侧护板，所述侧护板的一侧安装有拇指，所述手掌的另一侧通过第四铰链安装有小拇手指和无名指，所述手掌的一端通过第一铰链安装有十指和中指，且拇指、十指、中指、小拇手指和无名指的关节处均通过第一铰链连接，所述手掌的末端通过第三铰链与手臂转动连接，所述手臂的内部安装有电控齿轮箱，所述手臂的两侧安装有远程信号接收杆，所述手臂的正面安装有手臂套，所述电控齿轮箱的一端安装有钢丝，所述电控齿轮箱的顶部安装有传动轮，所述电控齿轮箱的另一端通过线缆安装有人体动作感应盘，所述红外感应箱的底部安装有红外控制器，所述红外感应箱的一侧设置有手臂进入孔。

优选的，所述钢丝的一端与传动轮固定连接，且钢丝的另一端与第一铰链、第二铰链、第三铰链和第四铰链传动连接。

优选的，所述第三铰链与手掌的连接端口转动连接。

优选的，所述红外控制器输出端与远程信号接收杆通过局域网连接。

优选的，所述远程信号接收杆均与电控齿轮箱固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的采用3D打印技术设计一种与人体手臂及其相似的仿生机械手，相比以往的液压机械臂，大大节省了材耗，且在手臂的内部安装有电控齿轮箱，在电控齿轮箱的一端安装有钢丝，此钢丝相当于人体的脉络，在电控齿轮箱的另一端安装有人体动作感应盘，可以精确感应人体手臂和手掌的动作，然后传输至电控齿轮箱，通过其进行机械控制，对此动作进行精确模仿，此种方式大大提高了对机械手控制的精确度，且在手臂的顶部安装有手臂套，通过其可以将其固定在人体手臂上进行近距离操作，且在电控齿轮箱的两侧安装有远程信号接收杆，配合其使用安装有红外感应箱和红外控制器，通过红外感应箱和红外控制器对人手动作进行扫描感应，并远程传输至电控齿轮箱内，通过远程传输方式，可以使此机械手在远程监控下进入较为危险的场合进行工作，增大了实用性。

附图说明

图1为本发明的仰视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明的红外感应箱的结构示意图。

图中：1-第一铰链、2-拇指、3-侧护板、4-第二铰链、5-手掌、6-第三铰链、7-手臂、8-小拇手指、9-第四铰链、10-钢丝、11-电控齿轮箱、12-传动轮、13-人体动作感应盘、14-线缆、15-远程信号接收杆、16-手臂套、17-红外感应箱、18-手臂进入孔、19-红外控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种基于手势识别的多感应仿生机械手，包括手掌5和红外感应箱17，手掌5的一侧通过第二铰链4安装有侧护板3，侧护板3的一侧安装有拇指2，手掌5的另一侧通过第四铰链9安装有小拇手指8和无名指，手掌5的一端通过第一铰链1安装有十指和中指，且拇指2、十指、中指、小拇手指8和无名指的关节处均通过第一铰链1连接，第一铰链1是组成手指的关节自由度，手掌5的末端通过第三铰链6与手臂7转动连接，手臂7的内部安装有电控齿轮箱11，电控齿轮箱11是机械手的机械动作控制装置，手臂7的两侧安装有远程信号接收杆15，远程信号接收杆15用来接收远程红外控制器19的扫描记忆的动作信息，手臂7的正面安装有手臂套16，手臂套16可以将机械手固定在人体手臂上，电控齿轮箱11的一端安装有钢丝10，钢丝10用来传动机械动力，相当于人体脉络，电控齿轮箱11的顶部安装有传动轮12，传动轮12用来对钢丝10的松紧进行调节，电控齿轮箱11的另一端通过线缆14安装有人体动作感应盘13，人体动作感应盘13用来感应人体动作，红外感应箱17的底部安装有红外控制器19，红外控制器19用来发射红外线，红外感应箱17用来对人手动作进行扫描，红外感应箱17的一侧设置有手臂进入孔18，钢丝10的一端与传动轮12固定连接，且钢丝10的另一端与第一铰链1、第二铰链4、第三铰链6和第四铰链9传动连接，第三铰链6与手掌5的连接端口转动连接，红外控制器19输出端与远程信号接收杆15通过局域网连接，远程信号接收杆15均与电控齿轮箱11固定连接。

本发明的工作原理是：该设备在使用时，通过手臂套16将其固定在人体手臂上，并将人体动作感应盘13贴在手臂上，通过人体手臂和手产生动作，使动作感应盘13对此动作进行感应，然后传输至电控齿轮箱11，通过电控齿轮箱11对此动作进行机械模仿，使其控制其顶部的传动轮12转动，传动轮12通过钢丝10带动手掌5上的关节处的铰链转动，使其完成人体动作，且若将此机械手安装在机械设备上，将人体手通过手臂进入孔18伸入红外感应箱17内，通过红外感应箱17对人手动作进行扫描记忆，然后通过红外控制器19发送至远程信号接收杆15处，通过远程信号接收杆15接收动作信息，然后输送至电控齿轮箱11内，通过电控齿轮箱11控制机械手做出相对应动作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于手势识别的多感应仿生机械手，包括手掌(5)和红外感应箱(17)，其特征在于:所述手掌(5)的一侧通过第二铰链(4)安装有侧护板(3)，所述侧护板(3)的一侧安装有拇指(2)，所述手掌(5)的另一侧通过第四铰链(9)安装有小拇手指(8)和无名指，所述手掌(5)的一端通过第一铰链(1)安装有十指和中指，且拇指(2)、十指、中指、小拇手指(8)和无名指的关节处均通过第一铰链(1)连接，所述手掌(5)的末端通过第三铰链(6)与手臂(7)转动连接，所述手臂(7)的内部安装有电控齿轮箱(11)，所述手臂(7)的两侧安装有远程信号接收杆(15)，所述手臂(7)的正面安装有手臂套(16)，所述电控齿轮箱(11)的一端安装有钢丝(10)，所述电控齿轮箱(11)的顶部安装有传动轮(12)，所述电控齿轮箱(11)的另一端通过线缆(14)安装有人体动作感应盘(13)，所述红外感应箱(17)的底部安装有红外控制器(19)，所述红外感应箱(17)的一侧设置有手臂进入孔(18)。

2.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的多感应仿生机械手，其特征在于：所述钢丝(10)的一端与传动轮(12)固定连接，且钢丝(10)的另一端与第一铰链(1)、第二铰链(4)、第三铰链(6)和第四铰链(9)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的多感应仿生机械手，其特征在于：所述第三铰链(6)与手掌(5)的连接端口转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的多感应仿生机械手，其特征在于：所述红外控制器(19)输出端与远程信号接收杆(15)通过局域网连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的多感应仿生机械手，其特征在于：所述远程信号接收杆(15)均与电控齿轮箱(11)固定连接。