CN109760087A - 一种智能化多功能两指仿生灵巧手 - Google Patents
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Abstract
一种智能化多功能两指仿生灵巧手，包括机械系统、供电系统和控制系统，机械系统包括食指、连接件、拇指、牵引绳、箱体、绕线柱和卷线筒，拇指包含远节、近节和掌节，食指包含远节、中节、近节和掌节，指节的长度比参考人体测量学数据获得。拇指和食指的弯曲分别通过微直流电机拖动一根牵引绳实现，进而完成强力握与精密捏动作；微直流电机拖动一根牵引绳以旋转拇指改变其姿态，为侧捏做准备。该灵巧手可利用强力握模式抓取圆柱等表面为弧面的物体，利用精密捏模式抓取长方体等含平行平面物体，利用侧捏模式抓取饼状圆盘类物体。非结构化环境下作业时，通过改变抓握模式适应对不同尺寸与形状目标物的抓握释放操作，提高了其灵巧性与适应能力。
Description
技术领域
本发明属于仿生机械手技术领域，特别涉及一种智能化多功能两指仿生灵巧手。
背景技术
近年来，煤矿救援、海底打捞、军事侦察、核能利用和空间探测等领域对特种机器人的需求日益增多。在执行任务时经常需要机器人的机械手在非结构化环境下接近—抓取—移动—释放目标物。目标物的形状不规则性和尺寸差异性是特种机器人完成预定任务面临的巨大挑战。当人手抓握该类型目标物时，通常根据目标物的形状和尺寸，决定手指使用的抓握模式类型，如强力握、精密捏和侧面捏。目前大部分两指机械手由两个平面手指构成，仅能实现对含平面物体的并行夹持，难以通过改变抓握模式，进而实现对不同形状与尺寸的目标物的稳定抓握释放操作。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能化多功能两指仿生灵巧手，通过模拟人手拇指与食指的尺寸与结构特征，可针对不同形状与尺寸的物体采用适当的抓握模式进行抓握释放操作，并且通过使用不同弹性模量的弹力绳，可改变该两指仿生灵巧手的抓握强度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种智能化多功能两指仿生灵巧手，包括机械系统、供电系统和控制系统，其特征在于：
所述机械系统包括食指1、连接件2和拇指3，所述食指1包括依次连接的食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3以及食指掌节1-4，相邻节之间分别通过一个子母螺纹铆钉一1-5铰接；所述拇指3包括依次连接的拇指远节3-1、拇指近节3-2以及拇指掌节3-4，相邻节之间分别通过一个子母螺纹铆钉二3-5铰接，拇指掌节3-4的外侧面设置有固定端3-3；食指掌节1-4通过一个子母螺纹铆钉一1-5与连接件2的一端铰接，拇指掌节3-4通过一个子母螺纹铆钉二3-5与连接件2的另一端铰接，连接件2的外侧连接带有上盖20的箱体8，牵引绳一4的一端固定于卷线筒一6上，另一端依次通过拇指掌节3-4、拇指近节3-2和拇指远节3-1中的穿线孔后将这三者串联，固定于拇指远节3-1；牵引绳二5的一端固定于卷线筒二18上，另一端通过连接件2上的穿线孔后固定于固定端3-3；牵引绳三16的一端固定于卷线筒三15上，另一端依次通过食指掌节1-4、食指近节1-3、食指中节1-2和食指远节1-1中的穿线孔后将这四者串联，固定于食指远节1-1；其中卷线筒一6、卷线筒二18和卷线筒三15均设置于箱体8中；
所述控制系统包括与卷线筒一6连接的微直流电机一7、与卷线筒二18连接的微直流电机二17以及与卷线筒三15连接的微直流电机三9，计算机11通过控制器12和驱动器13操控微直流电机一7、微直流电机二17和微直流电机三9的转动，进而控制卷线筒一6、卷线筒二18和卷线筒三15的卷线动作；
所述供电系统包括蓄电池10，蓄电池10通过稳压与变压模块14与控制系统中的用电部件连接为其供电。
所述食指掌节1-4的背面与食指近节1-3的背面之间连接有弹力绳对一1-6，食指近节1-3的背面与食指中节1-2的背面之间连接有弹力绳对二1-7，食指中节1-2的背面与食指远节1-1的背面之间连接有弹力绳对三1-8；所述拇指掌节3-4的背面与拇指近节3-2的背面之间连接有弹力绳对四3-7，拇指近节3-2的背面与拇指远节3-1的背面之间连接有弹力绳对五3-8。
所述拇指掌节3-4与连接件2铰接的子母螺纹铆钉二3-5上安装有扭簧3-6。
所述箱体8中还设置有4个绕线柱19，分别为绕线柱一19-1、绕线柱二19-2、绕线柱三19-3和绕线柱四19-4，牵引绳一4出拇指掌节3-4的穿线孔后，依次经绕线柱一19-1和绕线柱二19-2，固定于卷线筒一6上；牵引绳二5出连接件2的穿线孔后，依次经绕线柱一19-1和绕线柱二19-2，固定于卷线筒二18上；牵引绳三16出食指掌节1-4的穿线孔后，依次经绕线柱四19-4和绕线柱三19-3，固定于卷线筒三15上。
以拇指3的方向为下，食指1的方向为上，则卷线筒一6在绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的下方，卷线筒二18、线柱四19-4和绕线柱三19-3均在绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的上方，绕线柱四19-4在绕线柱三19-3的上方，牵引绳一4从绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的上方绕过，牵引绳二5从绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的下方绕过，牵引绳三16从绕线柱四19-4的下方和绕线柱三19-3的上方绕过。
所述卷线筒一6和卷线筒二18平行设置，且与卷线筒三15垂直设置。
所述拇指远节3-1、拇指近节3-2、拇指掌节3-4、食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3、食指掌节1-4以及连接件2的长度、宽度、厚度及长度比值参考根据人手测得的关节长度、宽度和厚度得到，以确保该仿生灵巧手在抓握日常生活用品时的姿态与使用人手抓握时人手的姿态相似。
所述拇指3通过拇指掌节3-4绕拇指掌节3-4与连接件2间的子母螺纹铆钉二3-5旋转一次，从强力握模式的准备姿态变换为精密捏模式的准备姿态，拇指掌节3-4的结构使得拇指3在非工作状态下与垂直于拇指掌节3-4与连接件2间的子母螺纹铆钉二3-5的截面成30°夹角，故可用只有一个自由度的旋转副结构模仿人手相应关节的具有三个自由度的球铰结构，在此结构的前提下只需用一个电机即可实现此变换。
当拇指掌节3-4围绕连接件2转动时，不会因为此转动而拉扯牵引绳一4改变牵引绳一4从拇指远节3-1到卷线筒一6之间的长度，保证了在拇指3转动前后牵引绳一4长度的一致且使拇指3一直保持伸直的姿态，不影响后续的动作。
与现有技术相比，本发明机械手可以执行强力握抓握模式抓取释放圆柱类等表面为弧面的物体，执行精密捏抓握模式抓取释放长方体等含平行平面物体，亦可以执行侧捏抓握模式抓取饼状圆盘类物体。机器人利用不同抓握模式，如强力握、精密捏和侧捏，可适应对不同尺寸与形状目标物的稳定抓握释放操作，灵巧性得到增强，因此提高了机械手在非结构化环境下完成作业任务的能力。
附图说明
图1为本发明智能化多功能两指仿生灵巧手的系统结构图。
图2为牵引绳在图1所示结构剖视图中的安装位置。
图3为图1所示结构中食指的爆炸图。
图4为图1所示结构中拇指的爆炸图。
图5为图1所示结构的强力握抓握模式状态图。
图6为图1所示结构的精密捏抓握模式状态图。
图7为图1所示结构的侧捏抓握模式状态图。
图8为图1所示结构的控制系统图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示，本发明一种智能化多功能两指仿生灵巧手，主要由机械系统、供电系统和控制系统组成。
其中机械系统主要包括食指1、连接件2、拇指3、牵引绳一4、牵引绳二5、牵引绳三16、箱体8、绕线柱19、卷线筒一6、卷线筒二18、卷线筒三15和上盖20；供电系统主要包括蓄电池10、稳压与变压模块14；控制系统主要包括计算机11、控制器12、驱动器13、微直流电机一7、微直流电机二17、微直流电机三9。
食指1的爆炸图如图3所示，主要包括食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3、食指掌节1-4、弹力绳对一1-6、弹力绳对二1-7、弹力绳对三1-8；食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3和食指掌节1-4之间分别通过一个子母螺纹铆钉一1-5铰接；弹力绳对三1-8安装于食指远节1-1与食指中节1-2的背面，弹力绳对二1-7安装于食指中节1-2与食指近节1-3的背面，弹力绳对一1-6安装于食指近节1-3与食指掌节1-4的背面。
拇指3的爆炸图如图4所示，主要包括拇指远节3-1、拇指近节3-2、拇指掌节3-4、弹力绳对四3-7、弹力绳对五3-8、固定端3-3和扭簧3-6；拇指远节3-1、拇指近节3-2、拇指掌节3-4和连接件2之间分别通过一个子母螺纹铆钉二3-5铰接，且扭簧3-6安装于拇指掌节3-4和连接件2之间的子母螺纹铆钉二3-5上。弹力绳对五3-8安装于拇指远节3-1与拇指近节3-2的背面，弹力绳对四3-7安装于拇指近节3-2与拇指掌节3-4的背面。
拇指远节3-1、拇指近节3-2、拇指掌节3-4和食指远节1-1、中节1-2、近节1-3以及连接件2的长度及长度比值参考根据人手测得的关节长度得到；拇指远节3-1、拇指近节3-2、拇指掌节3-4和食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3以及连接件2的宽度和厚度也由参考根据人手测得的手指宽度和厚度得到。以确保该仿生灵巧手在抓握日常生活用品时的姿态与使用人手抓握时人手的姿态相似。
参考图2，牵引绳一4一端固定于微直流电机一7输出轴的卷线筒一6上，另一端依次经绕线柱二19-2和绕线柱一19-1后，再穿过箱体8，依次通过拇指掌节3-4、拇指近节3-2、拇指远节3-1中的穿线孔后将这三者串联，固定于拇指远节3-1上。
牵引绳二5一端固定于微直流电机二17输出轴的卷线筒二18上，另一端依次经绕线柱二19-2和绕线柱一19-1后，再穿过箱体8，通过连接件2上的穿线孔后固定于拇指掌节3-4侧边的固定端3-3上。
牵引绳三16一端固定于微直流电机三9输出轴的卷线筒三15上，另一端依次经绕线柱三19-3和绕线柱四19-4后，再穿过箱体8，依次通过食指掌节1-4、食指近节1-3、食指中节1-2、食指远节1-1中的穿线孔后将这四者串联，固定于食指远节1-1上。
其中，若以拇指3的方向为下，食指1的方向为上，则卷线筒一6在绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的下方，卷线筒二18、线柱四19-4和绕线柱三19-3均在绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的上方，绕线柱四19-4在绕线柱三19-3的上方，牵引绳一4从绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的上方绕过，牵引绳二5从绕线柱一19-1和绕线柱二19-2的下方绕过，两绳不会产生相互干涉。牵引绳三16从绕线柱四19-4的下方和绕线柱三19-3的上方绕过。
其中卷线筒一6、卷线筒二18和卷线筒三15均设置于箱体8中，优选地，将卷线筒一6和卷线筒二18平行设置，且与卷线筒三15垂直设置。
当拇指掌节3-4围绕连接件2转动时，不会因为此转动而拉扯牵引绳一4改变牵引绳一4从拇指远节3-1到卷线筒一6之间的长度，保证了在拇指3转动前后牵引绳一4长度的一致且使拇指3一直保持伸直的姿态，不影响后续的动作。
当微直流电机一7输出轴旋转时，卷线筒一6转动缠绕回收牵引绳一4，导致拇指远节3-1绕其与拇指近节3-2之间的子母螺纹铆钉二3-5存在旋转力矩，以及拇指近节3-2绕其与拇指掌节3-4之间的子母螺纹铆钉二3-5存在旋转力矩，从而使拇指远节3-1和拇指近节3-2随牵引绳一4的回收程度增大逐渐向内弯曲，且固定于拇指远节3-1与拇指近节3-2背面以及拇指近节3-2与拇指掌节3-4背面之间的弹力绳对被拉伸；当微直流电机一7输出轴拖动卷线筒一6反向转动时，牵引绳一4被释放，弹力绳对收缩，带动拇指远节3-1和拇指近节3-2向外转动实现复位。
当微直流电机三9输出轴旋转时，卷线筒三15转动缠绕回收牵引绳三16，导致食指远节1-1绕食指远节1-1与食指中节1-2之间的子母螺纹铆钉一1-5存在旋转力矩，食指中节1-2绕食指中节1-2与食指近节1-3之间的子母螺纹铆钉一1-5存在旋转力矩，食指近节1-3绕食指近节1-3与食指掌节1-4之间的子母螺纹铆钉一1-5存在旋转力矩，从而使食指远节1-1、食指中节1-2和食指近节1-3随牵引绳三16的回收程度增大逐渐向内弯曲，且固定于食指远节1-1与食指中节1-2背面、食指中节1-2与食指近节1-3背面以及食指近节1-3与食指掌节1-4背面之间的弹力绳对被拉伸；当微直流电机三9输出轴拖动卷线筒三15反向转动时，牵引绳三16被释放，弹力绳对收缩，带动食指远节1-1、食指中节1-2和食指近节1-3向外转动实现复位。
当微直流电机二17输出轴旋转时，卷线筒二18转动缠绕回收牵引绳二5，导致拇指掌节3-4绕其与连接件2之间的子母螺纹铆钉二3-5存在旋转力矩，从而使拇指掌节3-4随牵引绳二5的回收程度增大逐渐向内旋转，且扭簧3-6发生扭转形变；当微直流电机二17输出轴拖动卷线筒二18反向转动时，牵引绳二5被释放，扭簧3-6的形变恢复，带动拇指掌节3-4向外转动，使拇指远节3-1、拇指近节3-2随拇指掌节3-4恢复到初始直线上，实现复位。
拇指3只需通过拇指掌节3-4绕其与连接件2之间的子母螺纹铆钉二3-5旋转一次即可从强力握模式的准备姿态变换为精密捏模式的准备姿态，由于拇指掌节3-4结构使得拇指3在非工作状态下与垂直于拇指掌节3-4与连接件2之间的子母螺纹铆钉二3-5的截面成30°夹角，故可用只有一个自由度的旋转副结构模仿人手相应关节的具有三个自由度的球铰结构，在此结构的前提下只需用一个电机即可实现此变换。
本发明两指仿生灵巧手具有三种抓握姿态，可用于规则物体、非规则物体、大物体和小物体的抓取，可以根据被抓取物体的形状采用不同的抓握模式。
具体地，该两指仿生灵巧手的强力握抓握模式状态图如图5所示，当抓握圆柱面等曲面物体时，先将仿生灵巧手移至与待抓握物体保持合适距离，随微直流电机一7和微直流电机三9的输出轴转动，卷线筒一6和卷线筒三15旋转，牵引绳一4和牵引绳三16被缠绕回收，使拇指近节3-2、拇指远节3-1以及食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3开始随柱面曲率半径的大小产生向内弯曲对目标物进行强力抓握；任务结束后，牵引绳一4和牵引绳三16被释放，安装于拇指与食指背面的弹力绳对进行收缩，带动拇指远节3-1和拇指近节3-2向外转动实现复位以及食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3向外转动实现复位，从而释放目标物。
精密捏抓握模式状态图如图6所示，当抓握小型平面物体时，将仿生灵巧手移至与待抓握物体保持合适距离，先启动微直流电机一7，随微直流电机一7的输出轴转动，卷线筒一6旋转，牵引绳一4被缠绕回收，使拇指近节3-2、拇指远节3-1向内弯曲，拇指远节3-1先接触物体，然后使微直流电机一7停转并保持该角度；再启动微直流电机三9，随微直流电机三9的输出轴转动，卷线筒三15旋转，牵引绳三16被缠绕回收，使食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3向内弯曲，其中食指远节1-1先接触物体，从而对目标物进行精密捏。任务结束后，牵引绳一4和牵引绳三16被释放，安装于拇指与食指背面的弹力绳对进行收缩，带动拇指远节3-1和拇指近节3-2向外转动实现复位以及食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3向外转动实现复位，从而释放目标物。
侧捏抓握模式状态图如图7所示，当抓握饼状圆盘类物体时，先启动微直流电机二17，随微直流电机二17的输出轴转动，卷线筒二18旋转，牵引绳二5被缠绕回收，使拇指掌节3-4与连接件2成90度角，然后使微直流电机二17停转并保持该角度；此时启动微直流电机三9，随微直流电机三9的输出轴转动，卷线筒三15旋转，牵引绳三16被缠绕回收，使食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3向内弯曲，弯曲至合适角度后，使微直流电机三9停转并保持该角度；将仿生灵巧手移至食指中节1-3位于待抓握物体正下方并与其保持较近的距离，启动微直流电机一7，随微直流电机一7的输出轴转动，卷线筒一6旋转，牵引绳一4被缠绕回收，使拇指近节3-2、拇指远节3-1向内弯曲对目标物体进行精密捏。任务结束后，牵引绳一4、牵引绳二5和牵引绳三16被释放，安装于拇指与食指背面的弹力绳对进行收缩且扭簧3-6形变逐渐消失，带动拇指远节3-1和拇指近节3-2、食指远节1-1、食指中节1-2、食指近节1-3和拇指掌节3-4向外转动实现复位，从而释放目标物。
如图8所示为本发明控制系统图，当仿生灵巧手将要抓握释放目标物体时，首先利用摄像头检测目标物的位置和形状，机械臂将仿生灵巧手送至合适的抓握位置，控制器12决定恰当的抓取模式，而后发送动作的执行信号由驱动器13驱动微直流电机一7、微直流电机二17、微直流电机三9转动工作。其中抓握模式工作程序预先从计算机11中编译并下载至控制器12。工作过程中，蓄电池10的输出电压经稳压与变压模块14变压和稳压后供给给微直流电机一7、微直流电机二17、微直流电机三9，使其正常工作。
综上，本发明拇指和食指的弯曲分别通过微直流电机拖动一根牵引绳实现，进而完成强力握与精密捏动作；微直流电机拖动一根牵引绳以旋转拇指改变其姿态，为侧捏做准备。该灵巧手可利用强力握模式抓取圆柱等表面为弧面的物体，利用精密捏模式抓取长方体等含平行平面物体，利用侧捏模式抓取饼状圆盘类物体。非结构化环境下作业时，通过改变抓握模式适应对不同尺寸与形状目标物的抓握释放操作，提高了其灵巧性与适应能力。
Claims (9)
1.一种智能化多功能两指仿生灵巧手，包括机械系统、供电系统和控制系统，其特征在于：
所述机械系统包括食指(1)、连接件(2)和拇指(3)，所述食指(1)包括依次连接的食指远节(1-1)、食指中节(1-2)、食指近节(1-3)以及食指掌节(1-4)，相邻节之间分别通过一个子母螺纹铆钉一(1-5)铰接；所述拇指(3)包括依次连接的拇指远节(3-1)、拇指近节(3-2)以及拇指掌节(3-4)，相邻节之间分别通过一个子母螺纹铆钉二(3-5)铰接，拇指掌节(3-4)的外侧面设置有固定端(3-3)；食指掌节(1-4)通过一个子母螺纹铆钉一(1-5)与连接件(2)的一端铰接，拇指掌节(3-4)通过一个子母螺纹铆钉二(3-5)与连接件(2)的另一端铰接，连接件(2)的外侧连接带有上盖(20)的箱体(8)，牵引绳一(4)的一端固定于卷线筒一(6)上，另一端依次通过拇指掌节(3-4)、拇指近节(3-2)和拇指远节(3-1)中的穿线孔后将这三者串联，固定于拇指远节(3-1)；牵引绳二(5)的一端固定于卷线筒二(18)上，另一端通过连接件(2)上的穿线孔后固定于固定端(3-3)；牵引绳三(16)的一端固定于卷线筒(15)上，另一端依次通过食指掌节(1-4)、食指近节(1-3)、食指中节(1-2)和食指远节(1-1)中的穿线孔后将这四者串联，固定于食指远节(1-1)；其中卷线筒一(6)、卷线筒二(18)和卷线筒三(15)均设置于箱体(8)中；
所述控制系统包括与卷线筒一(6)连接的微直流电机一(7)、与卷线筒二(18)连接的微直流电机二(17)以及与卷线筒三(15)连接的微直流电机三(9)，计算机(11)通过控制器(12)和驱动器(13)操控微直流电机一(7)、微直流电机二(17)和微直流电机三(9)的转动，进而控制卷线筒一(6)、卷线筒二(18)和卷线筒三(15)的卷线动作；
所述供电系统包括蓄电池(10)，蓄电池(10)通过稳压与变压模块(14)与控制系统中的用电部件连接为其供电。
2.根据权利要求1所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述食指掌节(1-4)的背面与食指近节(1-3)的背面之间连接有弹力绳对一(1-6)，食指近节(1-3)的背面与食指中节(1-2)的背面之间连接有弹力绳对二(1-7)，食指中节(1-2)的背面与食指远节(1-1)的背面之间连接有弹力绳对三(1-8)；所述拇指掌节(3-4)的背面与拇指近节(3-2)的背面之间连接有弹力绳对四(3-7)，拇指近节(3-2)的背面与拇指远节(3-1)的背面之间连接有弹力绳对五(3-8)。
3.根据权利要求1所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述拇指掌节(3-4)与连接件(2)铰接的子母螺纹铆钉二(3-5)上安装有扭簧(3-6)。
4.根据权利要求1所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述箱体(8)中还设置有4个绕线柱(19)，分别为绕线柱一(19-1)、绕线柱二(19-2)、绕线柱三(19-3)和绕线柱四(19-4)，牵引绳一(4)出拇指掌节(3-4)的穿线孔后，依次经绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)，固定于卷线筒一(6)上；牵引绳二(5)出连接件(2)的穿线孔后，依次经绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)，固定于卷线筒二(18)上；牵引绳三(16)出食指掌节(1-4)的穿线孔后，依次经绕线柱四(19-4)和绕线柱三(19-3)，固定于卷线筒(15)上。
5.根据权利要求4所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，以拇指(3)的方向为下，食指(1)的方向为上，则卷线筒一(6)在绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)的下方，卷线筒二(18)、线柱四(19-4)和绕线柱三(19-3)均在绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)的上方，绕线柱四(19-4)在绕线柱三(19-3)的上方，牵引绳一(4)从绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)的上方绕过，牵引绳二(5)从绕线柱一(19-1)和绕线柱二(19-2)的下方绕过，牵引绳三(16)从绕线柱四(19-4)的下方和绕线柱三(19-3)的上方绕过。
6.根据权利要求1或4或5所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述卷线筒一(6)和卷线筒二(18)平行设置，且与卷线筒三(15)垂直设置。
7.根据权利要求1所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述拇指远节(3-1)、拇指近节(3-2)、拇指掌节(3-4)、食指远节(1-1)、食指中节(1-2)、食指近节(1-3)、食指掌节(1-4)以及连接件(2)的长度、宽度、厚度及长度比值参考根据人手测得的关节长度、宽度和厚度得到。
8.根据权利要求1所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，所述拇指(3)通过拇指掌节(3-4)绕拇指掌节(3-4)与连接件(2)间的子母螺纹铆钉二(3-5)旋转一次，从强力握模式的准备姿态变换为精密捏模式的准备姿态，拇指掌节(3-4)的结构使得拇指(3)在非工作状态下与垂直于拇指掌节(3-4)与连接件(2)间的子母螺纹铆钉二(3-5)的截面成30°夹角。
9.根据权利要求8所述智能化多功能两指仿生灵巧手，其特征在于，当拇指掌节(3-4)围绕连接件(2)转动时，不会因为此转动而拉扯牵引绳一(4)改变牵引绳一(4)从拇指远节(3-1)到卷线筒一(6)之间的长度，保证了在拇指(3)转动前后牵引绳一(4)长度的一致且使拇指(3)一直保持伸直的姿态，不影响后续的动作。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110750867A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-02-04 | 上海大学 | 半球形机器人柔软指尖结构的整体刚度及接触力计算方法 |
| CN113771067A (zh) * | 2019-05-29 | 2021-12-10 | 浙江大学 | 无抖动的仿生机械手 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110023339A (ko) * | 2009-08-31 | 2011-03-08 | 성균관대학교산학협력단 | 인간형 로봇 손 |
| CN202292775U (zh) * | 2011-10-25 | 2012-07-04 | 杭州电子科技大学 | 单电机驱动的仿人灵巧手装置 |
| CN107538510A (zh) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种轻质仿人五指灵巧手机构 |
| CN108214520A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种欠驱动轻质仿人五指灵巧手 |
| CN209682214U (zh) * | 2019-03-20 | 2019-11-26 | 西北农林科技大学 | 一种智能化多功能两指仿生灵巧手 |
-
2019
- 2019-03-20 CN CN201910210553.2A patent/CN109760087B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110023339A (ko) * | 2009-08-31 | 2011-03-08 | 성균관대학교산학협력단 | 인간형 로봇 손 |
| CN202292775U (zh) * | 2011-10-25 | 2012-07-04 | 杭州电子科技大学 | 单电机驱动的仿人灵巧手装置 |
| CN107538510A (zh) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种轻质仿人五指灵巧手机构 |
| CN108214520A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种欠驱动轻质仿人五指灵巧手 |
| CN209682214U (zh) * | 2019-03-20 | 2019-11-26 | 西北农林科技大学 | 一种智能化多功能两指仿生灵巧手 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113771067A (zh) * | 2019-05-29 | 2021-12-10 | 浙江大学 | 无抖动的仿生机械手 |
| CN113771067B (zh) * | 2019-05-29 | 2023-11-28 | 浙江大学 | 无抖动的仿生机械手 |
| CN110750867A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-02-04 | 上海大学 | 半球形机器人柔软指尖结构的整体刚度及接触力计算方法 |
| CN110750867B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-02-26 | 上海大学 | 半球形机器人柔软指尖结构的整体刚度及接触力计算方法 |
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| Publication number | Publication date |
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