CN111923067A - 一种腱传动全驱动仿人灵巧手 - Google Patents

一种腱传动全驱动仿人灵巧手 Download PDF

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CN111923067A CN202010693843.XA CN202010693843A CN111923067A CN 111923067 A CN111923067 A CN 111923067A CN 202010693843 A CN202010693843 A CN 202010693843A CN 111923067 A CN111923067 A CN 111923067A
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Abstract

本发明为了克服现有技术中灵巧手的自由度数目过少导致其灵巧性较低,腱绳与手指的内部结构容易发生干涉的技术问题,提供一种腱传动全驱动仿人灵巧手,包括手掌和若干根手指基关节,手指基关节包括摆动关节和弯折关节组,弯折关节组包括若干根铰接相连的弯折关节,摆动关节的一端与所述手掌相连,摆动关节的另一端与弯折关节相连,相邻两个弯折关节的连接处设有轮滑,手指基关节内设有弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳,摆动关节上设有第一槽孔,弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳沿第一槽孔穿出后与所述手掌相连,手掌上设有与回复腱绳相连的恒力弹簧,恒力弹簧与手指基关节逐一对应,弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手掌上设有监测响应模块。

Description

一种腱传动全驱动仿人灵巧手
技术领域
本发明涉及仿生机器人技术领域,特别是涉及一种腱传动全驱动仿人灵巧手。
背景技术
灵巧手是机器人的末端执行器,它可以代替人类在未知或危险的环境中进行操作。由于仿人灵巧手具有多个自由度,它的柔顺度高,对环境的适用性强,故而可以实现在未知环境中的多种类人操作。
目前灵巧手存在自由度不高、结构繁琐和占手指空间较大的问题。首先,当前灵巧手的设计为降低控制难度,常配置较少的自由度,导致五指手的灵巧性大幅降低,类人仿真效果较差;其次,对于腱传动灵巧手而言,在控制腱绳实现整个手掌的张开和握紧的过程中,由于腱绳在手指中的走线布置较难,容易造成腱绳与手指的内部结构发生干涉、影响腱绳对手指控制的精准度;最后,采用弹性元件进行手指基关节的复位时,弹性元件会占据一定的手指空间,导致仿人手指的尺寸无法达到人手尺寸,不满足当下仿人手设计的设计需求。
目前大多使用腱绳驱动和弹簧回复的灵巧手,如CN106346500A、CN110076812A、CN106826885A等专利都使用单个弹性元件对单个关节进行回复,不仅占较多手指空间而且弹性材料易受疲劳损伤,很容易发生不可逆的变形;尽管一部分灵巧手的位置精度高、较为灵活,但其手指内部结构精度要求高且复杂,一体化程度不高、不具备通用性,如CN101100063A、CN101088721A、CN205238068U、CN204366983U、CN109877868A等专利。
发明内容
本发明为了克服现有技术中灵巧手的自由度数目过少导致其灵巧性较低,腱传动灵巧手动作过程中腱绳与手指的内部结构容易发生干涉,以及采用弹性元件进行手指基关节的复位时,弹性元件会占据一定的手指空间,不满足当下仿人手设计的设计需求的技术问题,提供一种腱传动全驱动仿人灵巧手,所述灵巧手可以有效地实现五指灵巧手结构的简化,合理的布置腱绳在手指中的走线布置,手掌内部空间大,手指运动不会受到太大限制。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案。
一种腱传动全驱动仿人灵巧手,包括手掌和若干根手指基关节,手指基关节包括摆动关节和弯折关节组,弯折关节组包括若干根铰接相连的弯折关节,摆动关节的一端与所述手掌相连,摆动关节的另一端与弯折关节相连,相邻两个弯折关节的连接处设有轮滑,手指基关节内设有弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳,摆动关节上设有第一槽孔,弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳沿第一槽孔穿出后与所述手掌相连,手掌上设有与回复腱绳相连的恒力弹簧,恒力弹簧与手指基关节逐一对应,弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手掌上设有监测响应模块。
本发明提供一种腱传动全驱动仿人灵巧手,手指基关节内设有弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳,其中,弯折腱绳的数目与弯折关节的数目相等,一根弯折腱绳对应一个弯折关节的转动,每根手指基关节均包括一个摆动关节,摆动关节用以衔接手掌和弯折关节组,摆动关节在摆动腱绳的控制下侧向摆动的同时,带动弯折关节组同步侧向摆动,手指基关节中还设有回复腱绳,回复腱绳与手掌上的恒力弹簧相连,当弯折腱绳上无外力施加时,手指基关节在回复腱绳和恒力弹簧的配合作用下作用下处于延展状态,从而可实现对灵巧手下一动作的快速响应;弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手掌上设有监测响应模块,弯折关节和摆动关节在动作过程中,角度传感器对其动作角度进行实时监测,并将监测到的数据信号传输至监测响应模块,与监测响应模块中的输入控制角度信号进行比对,当两者一致时,说明弯折关节和摆动关节角度调整到位,灵巧手达成预设姿态,当两者不一致时,监测响应响应模块输出反馈信号至手掌上的调度模块,调度模块调节弯折腱绳和摆动腱绳上拉力,从而实现灵巧手姿态的到位控制或纠偏矫正。本发明通过弯折腱绳和摆动腱绳的配合模拟人类手指的动作过程,在需要精细化动作的复杂化境中可达成良好的类人仿真效果,实现较为精确的位置控制;此外,每个弯折关节对应一个自由度,摆动关节对应一个自由度,整个手指基关节的自由度与弯折关节和摆动关节的数量和相等,本发明通过小数量的腱绳实现整个手指基关节的多自由度动作以及多姿态调整,在模拟人手尺寸的基础上使结构紧凑合理,满足当下仿生设计中类人手尺寸设计的需求;进一步的,本发明利用结构上的特点达到腱绳传动效果,所需元件不多,装配拆卸简单快速,一体化程度高;最后,本发明中一个弹性元件控制一个关节回复,采用一根腱绳控制整根手指基关节回复,手指基关节的设计采用模块化思想,若干根手指基关节具有相同的结构,具备一定的通用性。
作为优选,弯折关节上设有用以穿设弯折腱绳的第二槽孔,弯折腱绳上设有直径大于第二槽孔直径的限位绳结,限位绳结位于第二槽孔远离摆动关节的一侧,弯折关节上设有沿其长度方向贯通的第三槽孔,弯折腱绳沿位于弯折关节靠近摆动关节一端的轮滑周向绕设后,经第三槽孔穿出。本发明通过弯折腱绳和摆动腱绳的配合模拟人类手指的动作过程,在需要精细化动作的复杂化境中可达成良好的类人仿真效果,实现较为精确的位置控制;此外,每个弯折关节对应一个自由度,摆动关节对应一个自由度,整个手指基关节的自由度与弯折关节和摆动关节的数量和相等,本发明通过小数量的腱绳实现整个手指基关节的多自由度动作以及多姿态调整,在模拟人手尺寸的基础上使结构紧凑合理,满足当下仿生设计中类人手尺寸设计的需求;最后,本发明利用结构上的特点达到腱绳传动效果,所需元件不多,装配拆卸简单快速,一体化程度高。
作为优选,手指基关节的数目为五根,手指基关节包括与手掌倾斜布置的大拇指,手掌上设有横木,横木的长度方向与大拇指的长度方向平行,与大拇指对应的恒力弹簧安装在横木上,横木远离手指基关节的一侧设有裕量空间。手指基关节的数目为五根,用以模拟人手的手指数量;大拇指的布置不同于其余四指,它在手掌中呈侧向放置,以实现在手掌心更大的运动空间范围,由于大拇指的侧放,在横木远离手指基关节的一侧开设了裕量空间,从而留给恒力弹簧足够的收缩空间。
作为优选,弯折关节组包括近指关节、中指关节和远指关节,近指关节、中指关节和远指关节朝远离摆动关节的方向依次布置,轮滑包括第一轮滑、第二轮滑和第三轮滑,第一轮滑、第二轮滑和第三轮滑朝远离摆动关节的方向依次布置,第一轮滑位于近指关节与摆动关节之间。上述技术方案对弯折关节和轮滑进行限定,轮滑与弯折腱绳配合用以控制弯折关节的弯折角度,第一轮滑对应近指关节,第二轮滑对应中指关节,第三轮滑对应远指关节;为最大化地模拟人手结构,本发明中布置了三个弯折关节,同时,为便于简化手指基关节的动作控制,本发明将手指基关节的弯曲动作和侧向摆动动作分立控制,弯折关节仅实现弯曲动作,摆动关节仅实现侧摆动作,通过弯折关节和摆动关节的联动即可实现人类手指的复杂动作模拟,即通过简化的内部结构实现复杂化的动作模拟过程,在降低应用门槛的同时可削减使用成本。
作为优选,弯折腱绳包括第一腱绳、第二腱绳和第三腱绳,第一腱绳沿远指关节上的第二槽孔穿出,沿第三轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第二腱绳沿中指关节上的第二槽孔穿出,沿第二轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第三腱绳沿近指关节上的第二槽孔穿出,沿第一轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出。上述技术方案对弯折腱绳的布置方式进行限定,第一腱绳对应远指关节,第二腱绳对应中指关节,第三腱绳对应近指关节,通过拉动弯折腱绳,即可实现对应弯折腱绳的弯曲动作,通过调整施加在弯折腱绳上拉力的大小,即可调整对应弯折关节的弯曲角度,通过第一腱绳、第二腱绳和第三腱绳上拉力有无以及拉力大小的调整,即可实现手指基关节整体的多姿态调整,从而在提升类人手指模拟度的同时满足不同操作环境的手指姿态需求。
作为优选,手掌远离手指基关节的一端设有手柄,手柄上套设有圆盘状的集线板,集线板与手掌间隔布置,集线板上设有与弯折腱绳、摆动腱绳数目和一致的集线孔,集线孔沿集线板的厚度方向贯通。弯折腱绳、摆动腱绳数目和与集线孔的数目一致,弯折腱绳和摆动腱绳在手指基关节中布线完成后,单个集线孔中对应穿过一根腱绳,集线孔对腱绳形成有效限位,避免多根腱绳在灵巧手的动作过程中发生缠绕现象,从而在保证灵巧手正常工作的同时实现快速响应。
作为优选,摆动关节包括掌指关节和与所述手掌相连的连接件,掌指关节包括本体和位于本体靠近连接件一端的摆动件,摆动件与连接件之间设有铰接轴,铰接轴的轴向与轮滑的轴向相垂直。弯折关节朝向手掌弯曲动作,铰接轴的轴向与轮滑的轴向相互垂直,故而掌指关节在摆动腱绳的控制下可实现侧向摆动。
作为优选,远指关节上设有第四槽孔,回复腱绳上设有直径大于第四槽孔的止位绳结,止位绳结位于第四槽孔远离摆动关节的一侧,回复腱绳沿第三轮滑的周向绕设后,经第二槽孔和第三槽孔穿出。止位绳结用以对复位腱绳限位,避免其从远指关节中脱出。
作为优选,相邻两个弯折关节之间设有第一限位件,弯折关节与摆动关节之间设有第二限位件,弯折关节沿其厚度方向包括指腹侧和指背侧,位于指背侧的第一限位件和第二限位件用以限制弯折关节的转动角度。当没有第一限位件和第二限位件时,装有所述手指基关节的仿人灵巧手在托举重物时,手指基关节容易在重物载荷作用下朝指背侧弯折偏移,尽管在弯折腱绳的拉动下不会发生手指基关节的反向弯折现象,但此时灵巧手的托举动作极不流畅,且需在弯折腱绳上施加较大的拉力才能将手指基关节维持在托举状态,在实际应用生产中极为不便;为克服这一技术问题,本发明在相邻两个弯折关节之间布设第一限位件,在弯折关节与摆动关节之间布设第二限位件,第一限位件和第二限位件均位于手指基关节的指背侧,在灵巧手进行托举动作时,第一限位件和第二限位件配合对手指基关节形成有效限位支撑,避免手指基关节反向弯折现象的发生,在提升类人手指模拟度的同时降低施加在弯折腱绳上的拉力,从而提升弯折腱绳的使用耐久度。
作为优选,手掌包括可拆卸连接的手心部和手背部,恒力弹簧通过恒力弹簧固定件安装在手心部远离手背部的一侧,裕量空间位于手心部远离手背部的端面上。手心部和手背部为可拆卸连接,连接方式多种多样,本发明使用螺栓螺母配合对两者进行紧固;由于采用类人手设计,大拇指的布置方式与其余四指的布置方式不同,本发明在手心部上布置裕量空间,使得大拇指对应的恒力弹簧具有足够的伸缩空间。
综上所述,本发明具有如下有益效果:(1)本发明通过弯折腱绳和摆动腱绳的配合模拟人类手指的动作过程,在需要精细化动作的复杂化境中可达成良好的类人仿真效果,实现较为精确的位置控制;(2)本发明通过小数量的腱绳实现整个手指基关节的多自由度动作以及多姿态调整,在模拟人手尺寸的基础上使结构紧凑合理,满足当下仿生设计中类人手尺寸设计的需求;(3)本发明利用结构上的特点达到腱绳传动效果,所需元件不多,装配拆卸简单快速,一体化程度高;(4)通过简化的内部结构实现复杂化的动作模拟过程,在降低应用门槛的同时可削减使用成本;(5)通过第一腱绳、第二腱绳和第三腱绳上拉力有无以及拉力大小的调整,即可实现手指基关节整体的多姿态调整,从而在提升类人手指模拟度的同时满足不同操作环境的手指姿态需求;(6)通过两者的啮合适配实现轮滑的设计,在保证第一半关节和第二半关节良好啮合的同时达到手指内部空间的最大化利用;(7)在弯折腱绳上无拉力时实现弯折关节的竖直复位,保持手指基关节处于延展状态,便于下一次手指基关节动作时的快速响应;(8)第一限位件和第二限位件配合对手指基关节形成有效限位支撑,避免手指基关节反向弯折现象的发生,在提升类人手指模拟度的同时降低施加在弯折腱绳上的拉力,从而提升弯折腱绳的使用耐久度;(9)集线孔对腱绳形成有效限位,避免多根腱绳在灵巧手的动作过程中发生缠绕现象,从而在保证灵巧手正常工作的同时实现快速响应;(10)手指基关节的设计采用模块化思想,若干根手指基关节具有相同的结构,具备一定的通用性。
附图说明
图1是本发明整手手心正视图。。
图2是本发明整手手背正视图。
图3是本发明去除手背的正视图。
图4是本发明手指抓取物体示意图。
图5是本发明一侧手指基关节的侧视图。
图6是本发明一侧手指基关节的正视图。
图7是本发明另一侧手指基关节的侧视图。
图8是本发明手指弯曲的视图。
图中:
手掌1,手指基关节2,摆动关节3,弯折关节4,弯折腱绳5,回复腱绳6,摆动腱绳7,第一槽孔8,恒力弹簧9,监测响应模块10,第二槽孔11,第三槽孔12,大拇指13,横木14,裕量空间15,近指关节16,中指关节17,远指关节18,第一轮滑19,第二轮滑20,第三轮滑21,第一腱绳22,第二腱绳23,第三腱绳24,手柄25,集线板26,集线孔27,第四槽孔28,第一限位件29,第二限位件30,手心部31,手背部32。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
如图1至图8所示,一种腱传动全驱动仿人灵巧手,包括手掌1和若干根手指基关节2,手指基关节包括摆动关节3和弯折关节组,弯折关节组包括若干根铰接相连的弯折关节4,摆动关节的一端与所述手掌相连,摆动关节的另一端与弯折关节相连,相邻两个弯折关节的连接处设有轮滑,手指基关节内设有弯折腱绳5、回复腱绳6和摆动腱绳7,摆动关节上设有第一槽孔8,弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳沿第一槽孔穿出后与所述手掌相连,手掌上设有与回复腱绳相连的恒力弹簧9,恒力弹簧与手指基关节逐一对应,弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手掌上设有监测响应模块10;弯折关节上设有用以穿设弯折腱绳的第二槽孔11,弯折腱绳上设有直径大于第二槽孔直径的限位绳结,限位绳结位于第二槽孔远离摆动关节的一侧,弯折关节上设有沿其长度方向贯通的第三槽孔12,弯折腱绳沿位于弯折关节靠近摆动关节一端的轮滑周向绕设后,经第三槽孔穿出;手指基关节的数目为五根,手指基关节包括与手掌倾斜布置的大拇指13,手掌上设有横木14,横木的长度方向与大拇指的长度方向平行,与大拇指对应的恒力弹簧安装在横木上,横木远离手指基关节的一侧设有裕量空间15;弯折关节组包括近指关节16、中指关节17和远指关节18,近指关节、中指关节和远指关节朝远离摆动关节的方向依次布置,轮滑包括第一轮滑19、第二轮滑20和第三轮滑21,第一轮滑、第二轮滑和第三轮滑朝远离摆动关节的方向依次布置,第一轮滑位于近指关节与摆动关节之间;弯折腱绳包括第一腱绳22、第二腱绳23和第三腱绳24,第一腱绳沿远指关节上的第二槽孔穿出,沿第三轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第二腱绳沿中指关节上的第二槽孔穿出,沿第二轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第三腱绳沿近指关节上的第二槽孔穿出,沿第一轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;手掌远离手指基关节的一端设有手柄25,手柄上套设有圆盘状的集线板26,集线板与手掌间隔布置,集线板上设有与弯折腱绳、摆动腱绳数目和一致的集线孔27,集线孔沿集线板的厚度方向贯通;摆动关节包括掌指关节和与所述手掌相连的连接件,掌指关节包括本体和位于本体靠近连接件一端的摆动件,摆动件与连接件之间设有铰接轴,铰接轴的轴向与轮滑的轴向相垂直;远指关节上设有第四槽孔28,回复腱绳上设有直径大于第四槽孔的止位绳结,止位绳结位于第四槽孔远离摆动关节的一侧,回复腱绳沿第三轮滑的周向绕设后,经第二槽孔和第三槽孔穿出;相邻两个弯折关节之间设有第一限位件29,弯折关节与摆动关节之间设有第二限位件30,弯折关节沿其厚度方向包括指腹侧和指背侧,位于指背侧的第一限位件和第二限位件用以限制弯折关节的转动角度;手掌包括可拆卸连接的手心部31和手背部32,恒力弹簧通过恒力弹簧固定件安装在手心部远离手背部的一侧,裕量空间位于手心部远离手背部的端面上。
一种腱传动全驱动仿人灵巧手,包括五根手指基关节,每根手指基关节均包含4个指节,自上而下依次为远指关节、中指关节、近指关节和掌指关节。该灵巧手手指通过腱传动单独控制各关节进行运动,一根手指是四个自由度,其中远指端、中指端和近指端的关节分别通过第一腱绳、第二腱绳、第三腱绳进行向掌心的正向摆动,掌指关节通过摆动腱绳进行侧向摆动。本手指全部的关节回复用同一根回复腱绳进行控制,固定在掌心。本发明的手指整体大小与人手相近,更适用于以人手为基础进行操作的大环境,使用腱绳驱动让手指可进行弯曲操作,进行较为精确的位置控制。所述的每个手指基关节都是由两个半关节通过卡扣设计啮合在一起,弯折关节均由第一半关节和第二半关节啮合拼接而成。为了能够实现手指的侧摆操作,摆动关节包括掌指关节和连接件,掌指关节由两个半关节拼接而成,为增加连接可靠性,两两半关节均通过粘结固定为完整关节。用第一腱绳穿过远指关节左侧的第二槽孔后打结,再绕着两个远指半关节中间的第三轮滑,尽可能地实现增加传动力矩的作用,最后通过中指关节、近指关节和摆动关节中间的第三槽孔和第一槽孔,拉动第一腱绳直至贯穿整根手指,其中的第三滑轮的设计是远指关节的一边关节拉伸凸出,另一边关节拉伸切除形成圆柱孔,凸出部分与切除部分对接后,第三轮滑和圆柱孔就可以无缝啮合,达到手指内空间的最大利用率,无需再安装额外的滑轮就能实现较好的传动力矩;中指关节和近指关节的布置方式类同。用回复腱绳穿过远指关节的右侧的第四槽孔后打结,绕着远指关节中间的第三滑轮,拉动回复腱绳穿过中指关节、近指关节和掌指关节,贯穿整根手指,从第一槽孔中穿出,作为控制整根手指四个关节回复的回复腱。第一固定件和第二固定件能够限制各关节位置,在回复腱绳拉紧状态下,让整根手指在不受外力时处于直立状态。同理,用第二腱绳通过中指关节的第二槽孔处打结,绕过第二滑轮,穿过第三槽孔和第一槽孔后贯穿整根手指;第三腱绳通过近指关节的第二槽孔处打结,绕过第一滑轮,穿过第三槽孔和第一槽孔后贯穿整根手指;摆动腱绳通过掌骨关节的槽孔打结,穿过槽孔第一槽孔后贯穿整根手指。驱动器拉动第一腱绳、第二腱绳、第三腱绳、摆动腱绳,即可实现手指的远指关节、中指关节、近指关节向掌心正向摆动,掌骨关节的侧向摆动。
手掌沿图纸法向包括手心部和手背部,手心部和手背部可拆卸连接,本实施例中手心部和手背部通过螺栓螺母进行紧固,大拇指倾斜布置,其余四指基本呈自上而下延伸布置,弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手背部设有监测响应模块(集成板),与回复腱绳相连的恒力弹簧通过恒力弹簧固定件安装在手心部,手掌的下端连接有辅助其安装的手柄,手柄的周面上安装有集线板,集线板上设有二十个集线孔,集线孔自上而下贯通集线板,集线孔用以穿设弯折腱绳和摆动腱绳,在便于控制的同时避免多根腱绳发生缠绕,驱动手指基关节动作的腱绳外套设有硬质塑料制成的圆管,以降低驱动线在操作过程中的摩擦力和干涉。

Claims (10)

1.一种腱传动全驱动仿人灵巧手,包括手掌和若干根手指基关节,其特征在于,手指基关节包括摆动关节和弯折关节组,弯折关节组包括若干根铰接相连的弯折关节,摆动关节的一端与所述手掌相连,摆动关节的另一端与弯折关节相连,相邻两个弯折关节的连接处设有轮滑,手指基关节内设有弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳,摆动关节上设有第一槽孔,弯折腱绳、回复腱绳和摆动腱绳沿第一槽孔穿出后与所述手掌相连,手掌上设有与回复腱绳相连的恒力弹簧,恒力弹簧与手指基关节逐一对应,弯折关节和摆动关节上均设有角度传感器,手掌上设有监测响应模块。
2.根据权利要求1所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,弯折关节上设有用以穿设弯折腱绳的第二槽孔,弯折腱绳上设有直径大于第二槽孔直径的限位绳结,限位绳结位于第二槽孔远离摆动关节的一侧,弯折关节上设有沿其长度方向贯通的第三槽孔,弯折腱绳沿位于弯折关节靠近摆动关节一端的轮滑周向绕设后,经第三槽孔穿出。
3.根据权利要求1所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,手指基关节的数目为五根,手指基关节包括与手掌倾斜布置的大拇指,手掌上设有横木,横木的长度方向与大拇指的长度方向平行,与大拇指对应的恒力弹簧安装在横木上,横木远离手指基关节的一侧设有裕量空间。
4.根据权利要求2所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,弯折关节组包括近指关节、中指关节和远指关节,近指关节、中指关节和远指关节朝远离摆动关节的方向依次布置,轮滑包括第一轮滑、第二轮滑和第三轮滑,第一轮滑、第二轮滑和第三轮滑朝远离摆动关节的方向依次布置,第一轮滑位于近指关节与摆动关节之间。
5.根据权利要求4所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,弯折腱绳包括第一腱绳、第二腱绳和第三腱绳,第一腱绳沿远指关节上的第二槽孔穿出,沿第三轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第二腱绳沿中指关节上的第二槽孔穿出,沿第二轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出;第三腱绳沿近指关节上的第二槽孔穿出,沿第一轮滑的周面绕设后,经第三槽孔和第一槽孔穿出。
6.根据权利要求1所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,手掌远离手指基关节的一端设有手柄,手柄上套设有圆盘状的集线板,集线板与手掌间隔布置,集线板上设有与弯折腱绳、摆动腱绳数目和一致的集线孔,集线孔沿集线板的厚度方向贯通。
7.根据权利要求1所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,摆动关节包括掌指关节和与所述手掌相连的连接件,掌指关节包括本体和位于本体靠近连接件一端的摆动件,摆动件与连接件之间设有铰接轴,铰接轴的轴向与轮滑的轴向相垂直。
8.根据权利要求4所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,远指关节上设有第四槽孔,回复腱绳上设有直径大于第四槽孔的止位绳结,止位绳结位于第四槽孔远离摆动关节的一侧,回复腱绳沿第三轮滑的周向绕设后,经第二槽孔和第三槽孔穿出。
9.根据权利要求8所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,相邻两个弯折关节之间设有第一限位件,弯折关节与摆动关节之间设有第二限位件,弯折关节沿其厚度方向包括指腹侧和指背侧,位于指背侧的第一限位件和第二限位件用以限制弯折关节的转动角度。
10.根据权利要求3所述一种腱传动全驱动仿人灵巧手,其特征在于,手掌包括可拆卸连接的手心部和手背部,恒力弹簧通过恒力弹簧固定件安装在手心部远离手背部的一侧,裕量空间位于手心部远离手背部的端面上。
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