气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手结构

摘要

一种气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手结构，主要由拇指骨(1)，食指骨(2)，中指骨(3)，无名指骨(4)，小指骨(5)，拇指连接掌(6)，中间掌(7)，小指连接掌(8)和人工腱(9)组成，其中，除拇指骨(1)稍有不同以外，其他四指结构形式相同，皆由远指单元体(A)，中指单元体(B)和近指单元体(C)组成；四指与指掌连接件(71)相连接，再通过横向运动关节(72)与中间掌(7)和小指连接掌(8)相连接；拇指骨(1)通过拇近指关节(14)与拇指连接掌(6)连接；手骨总计有21个关节，17个自由度，可实现手指骨的屈伸和外展动作，拇指骨(1)与食指骨(2)间呈20度角，四指骨中心线距为20mm，拇指横向运动0度至60度，四指横向运动负15度至正15度，关节运动范围为0度至90度。本发明与气动人工肌肉配套使用，手指运动空间大，具有很强的亲和力，结构简单，使用维护修理简易。

主权项

一种气动人工肌肉驱动的仿人灵巧手结构，主要由拇指骨(1)，食指骨(2)，中指骨(3)，无名指骨(4)，小指骨(5)，拇指连接掌(6)，中间掌(7)，小指连接掌(8)和人工腱(9)组成，其特征在于：食指骨(2)、中指骨(3)、无名指骨(4)和小指骨(5)均由结构形式相同的远指单元体(A)，中指单元体(B)和近指单元体(C)组成，其中食指骨(2)、中指骨(3)、无名指骨(4)的指长相同，由于组成小指骨(5)的近指单元体(C)的指长略短，故小指骨(5)指长稍短；食指骨(2)、中指骨(3)、无名指骨(4)和小指骨(5)通过近指单元体(C)与指掌连接件(71)相连接，再通过横向运动关节(72)与中间掌(7)和小指连接掌(8)相连接；拇指骨(1)由拇远指(11)、拇中指(12)和拇近指(13)组成，并通过拇近指关节(14)与拇指连接掌(6)连接；手骨总计有21个关节，17个自由度，可实现手指骨的屈伸和外展动作，平时拇指骨(1)与食指骨(2)间呈20度角，四指骨并拢时平行，其中心线距为20mm，拇指横向运动范围为0度至60度，四指横向运动范围在负15度至正15度，关节运动范围为0度至90度，手腕接口(73)用于连接仿人机械臂的前臂；由人工腱(9)向手骨结构传递动力，人工腱(9)的移动量转变为关节的旋转量，人工腱(9)在手掌中由人工腱挡件(75)限位，远指关节(A2)和中指关节(B2)，由人工腱(9)耦合，实现联动，远指骨(A1)近端伸出部分(A11)、中指单元体中指骨(B1)近端伸出部(B11)、近指骨(C1)远端伸出部(C11)和近端伸出部(C12)开U型槽(91)，U型槽(91)旁边有一垂直通孔(92)垂直指骨表面，人工腱A(93)通过远指骨(A1)的垂直通孔(92)、远指骨(A1)的近端U型槽(91)、中指单元体中指骨(B1)轴向通孔(96)、近指骨(C1)远端U型槽(91)、近指骨(C1)远端绕成8字型，人工腱A(93)在远指骨(A1)垂直通孔(92)及远指骨(A1)远端U型槽(91)处绕两圈到三圈，人工腱A(93)两端交叉穿过近指骨(C1)远端伸出部(C11)垂直通孔(92)捆缚在螺钉(C3)上，达到远指关节(A2)和近指关节(B2)运动耦合在一起，人工腱B(94)固定在中指单元体中指骨(B1)近端伸出部(B11)，以U型槽(91)和近指骨(C1)通孔(97)为通道引导至手腕处，人工腱B(94)两端分别连接到气动人工肌肉，人工腱C(95)固定在近指骨(C1)的近端伸出部(C12)，通过U型槽(91)处的通道导引到手腕处，人工腱C的两端分别与气动人工肌肉连接。