【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，具体涉及一种电驱动仿人灵巧手。
技术介绍
1、仿人灵巧手，作为机器人技术的一个重要分支，具有深远的意义。仿人灵巧手可以通过模拟人类手指的结构和运动机制，实现精细的抓取、操作和感知能力，使得机器人能够完成许多需要人手操作的复杂任务。在工业制造、物流运输等领域，仿人灵巧手可以替代人类进行重复性、高精度和高危险性的工作，降低人员的安全风险。高度仿人的灵巧手可使机器人能够进入更多需要人手操作的领域，如医疗、服务、教育等，从而拓展机器人的应用领域。特别是伴随人形机器人普及和应用，它将逐渐改变人们的生活方式和工作模式。例如，在家庭中，仿人灵巧手可以协助人们完成家务劳动；在医疗领域，它可以为残疾人提供康复训练和辅助生活，更好地为人类服务。
2、现有仿人灵巧手技术方案大体分为两种：一种是将手指的驱动单元后置，布置在前臂位置，代表产品为shadow，优点是抓握物体的结构紧凑小巧力量大，并能实现几乎人手的全部动作，缺点是整体体积庞大，难以集成到仿人机械臂端组成紧凑的仿人机械手臂。另一种是将驱动单元全部放置在手掌内，代表产品为哈工大的dlr/hit ii灵巧手，其优点是整体结构紧凑，缺点是力量小，而且不能实现人手的全部动作。
3、为了既方便集成在仿人机械臂，又平衡成本，现有常见的电驱动灵巧手通常采用后者，并且只保留了人手21个自由度的一部分。最典型的构型为因时灵巧手构型，即除大拇指外每根手指1个主动自由度，大拇指2个主动自由度，一共6个自由度。中国专利技术专利申请cn201810863088.8公开了一种
4、现有仿人灵巧手主要存在如下问题：人手在作业时对每根手指的使用频次不同，其中食指和拇指为最常用指，而现有灵巧手把自由度相对均匀地分配到了每根手指，或造成整手自由度较多成本较高，或造成关键手指自由度不够，灵巧作业能力较弱。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种电驱动仿人灵巧手，采用较少主动自由度，并主动自由度更多地向食指与拇指分配，解决现有仿人灵巧手因自由度的选取和分配难以平衡成本和灵巧作业能力的问题。
2、本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、一种电驱动仿人灵巧手，包括手掌与手指，手指的数量为三个，分别为拇指、食指以及自适应柔性指；
4、所述拇指与所述食指均为三自由度构型，能够弯曲；
5、所述自适应柔性指的指根部通过驱动单元进行驱动转动，以与所述拇指及所述食指配合抓取物体，且所述自适应柔性指能够自适应物体的形状。
6、进一步地，所述自适应柔性指的指根与驱动单元连接；
7、所述驱动单元包括微型电推杆安装支架、微型电推杆、第一连杆、第二连杆以及第三连杆；
8、所述微型电推杆的固定端铰接于所述微型电推杆安装支架上，所述第一连杆与所述微型电推杆安装支架、所述微型电推杆的推杆铰接，构成曲柄滑块机构；
9、所述第二连杆的一端与所述第一连杆铰接，所述第二连杆的另一端与所述第三连杆铰接，所述第三连杆还与所述微型电推杆安装支架铰接，所述自适应柔性指的指根与所述第三连杆固接，构成双摇杆机构。
10、进一步地，所述拇指与所述食指均设置三个串联的指节，且在串联处形成转动自由度，从手指根部起依次为第一指节、第二指节与第三指节；
11、所述拇指与所述食指的第三指节的顶部设置有固定块，作为指尖。
12、进一步地，所述第一指节、所述第二指节与所述第三指节的组成相同，均包括电机安装座、双轴减速电机、角度传感器安装支架、角度传感器以及电机控制板；
13、所述双轴减速电机固定安装于所述电机座上，用于为对应指节的转动提供动力；
14、所述角度传感器安装支架固定安装于所述电机安装座上；
15、所述角度传感器固定安装于所述角度传感器安装支架上，且所述角度传感器与所述双轴减速电机的输出轴连接，所述角度传感器用于向所述电机控制板反馈所述双轴减速电机输出轴的转动角度；
16、所述电机控制板固定安装于所述电机安装座上，用于对所述双轴减速电机输出轴的转动进行伺服驱动控制。
17、进一步地，在所述拇指与所述食指中：
18、所述第一指节中的电机安装座通过连机座固定安装于所述微型电推杆安装支架，所述第一指节中的双轴减速电机的输出轴与第一指节连接件的一端固定连接，所述第一指节连接件的另一端与所述第二指节中的双轴减速电机的输出轴连接；
19、所述第二指节中的电机安装座与第二指节连接件的一端固定连接，所述第二指节连接件的另一端与所述第三指节中的双轴减速电机1-1的输出轴固定连接。
20、进一步地，所述食指中的第一指节与所述微型电推杆均位于所述手掌内。
21、进一步地，所述手掌包括手掌面板与手掌盖板；
22、所述手掌面板与所述手掌盖板分别固定安装于所述微型电推杆安装支架的两侧，分别作为手掌面与手掌背。
23、进一步地，所述自适应柔性指的材料为tpu或聚氨酯。
24、有益效果：
25、(1)电驱动仿人灵巧手手指的数量为三个，分别为拇指、食指以及自适应柔性指；拇指与食指均为三自由度构型，能够弯曲；自适应柔性指的指根部通过驱动单元进行驱动转动，以与拇指及食指配合抓取物体，且自适应柔性指能够自适应物体的形状。
26、如此，拇指、食指为仿人三自由度构型，使拇指、食指这两根常用指拥有三个主动自由度，其手指顶部均可到达作业空间内的任意位置，提高作业灵活性；中指、无名指、小指三合一，通过自适应柔性指代替，在实际使用的精细操作场景，拇指配合食指，利用手指三自由度特性，完成作业空间内任意方向运动，进而完成捏、捻、揉、搓等仿人精细操作，而自适应柔性指提供类似人手其他三指的辅助支撑功能；而在力量操作场景，食指、拇指与自适应柔性指共同完成三指紧握动作，并且自适应柔性指可提供对物体的自适应包络能力。因此，从整手结构上来说，采用了自适应柔性指与刚性多自由度灵巧手指相结合的方式，整手共七个主动自由度，与传统的电驱动仿人灵巧手相比，本专利技术在主动自由度数量相近的情况下，自由度的分配向常用手指倾斜，实现更灵巧的操作能力，兼容力量操作和灵巧操作，解决了现有仿人灵巧手因自由度的选取和分配难以平衡成本和灵巧作业能力的问题，可在更紧凑的结构下实现较强的灵巧操作能力。
27、(2)自适应柔性指的指根与驱动单元连接，驱动单元包括微型电推杆安装支架、微型电推杆、第一连杆、第二连杆以及第三连杆；微型电推杆的固定端铰接于微型电推杆安装支架上，第一连杆与微型电推杆安装支架、微型电推杆的推杆铰接，构成曲柄滑块机构；第二连杆的一端与第一连杆铰接，第二连杆的另一端与第三连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电驱动仿人灵巧手，包括手掌与手指，其特征在于，手指的数量为三个，分别为拇指、食指以及自适应柔性指；
2.根据权利要求1所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述自适应柔性指的指根与驱动单元连接；
3.根据权利要求2所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述拇指与所述食指均设置三个串联的指节，且在串联处形成转动自由度，从手指根部起依次为第一指节、第二指节与第三指节；
4.根据权利要求3所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述第一指节、所述第二指节与所述第三指节的组成相同，均包括电机安装座、双轴减速电机、角度传感器安装支架、角度传感器以及电机控制板；
5.根据权利要求4所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，在所述拇指与所述食指中：
6.根据权利要求5所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述食指中的第一指节与所述微型电推杆均位于所述手掌内。
7.根据权利要求6所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述手掌包括手掌面板与手掌盖板；
8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种电驱动仿人
...【技术特征摘要】
1.一种电驱动仿人灵巧手，包括手掌与手指，其特征在于，手指的数量为三个，分别为拇指、食指以及自适应柔性指；
2.根据权利要求1所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述自适应柔性指的指根与驱动单元连接；
3.根据权利要求2所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述拇指与所述食指均设置三个串联的指节，且在串联处形成转动自由度，从手指根部起依次为第一指节、第二指节与第三指节；
4.根据权利要求3所述的一种电驱动仿人灵巧手，其特征在于，所述第一指节、所述第二指节与所述第三指节的组成相同，均...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙泽源，李泳耀，李庆展，江磊，朱明月，
申请(专利权)人：中兵智能创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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