基于气动柔性驱动器的机器人多指灵巧手

摘要

一种基于气动柔性驱动器的机器人多指灵巧手，包括五个手指和一个手掌，手掌内部设有五个手指安装座；五个手指分别是大拇指、食指、中指、无名指以及小拇指，弯曲关节包括气动柔性驱动器、铰链转动副以及两个定位板，所述铰链转动副的两侧与两个定位板固定连接，气动柔性驱动器的前后两个端盖与两个定位板固定连接；侧摆关节包括两个气动柔性驱动器和一个轴向可伸缩铰链，所述的轴向可伸缩铰链由两个活动构件通过腰槽结构形成的一个可伸缩的转动副；所述的活动构件与气动柔性驱动器前后端盖连接，所述两个气动柔性驱动器的轴线平行并垂直于铰链销轴轴线。本发明结构简单、具有很好的柔性、适用性好。

主权项

一种基于气动柔性驱动器的机器人多指灵巧手，包括五个手指和一个手掌，手掌内部设有五个手指安装座；五个手指分别是拇指、食指、中指、无名指以及小拇指，其中：食指、中指、无名指以及小拇指结构相同，分别有4个关节、4个指节、第一腕骨以及第一指尖，所述的4个关节包括三个弯曲关节和第一侧摆关节；所述的4个指节分别是第一远指节、第一中指节、第一近指节和第一掌骨节，第一远指节的上端与第一指尖连接，第一远指节的下端与第一弯曲关节的上端连接，所述第一弯曲关节的下端与第一中指节的上端连接，所述第一中指节的下端与第二弯曲关节的上端连接，所述第二弯曲关节的下端与第一近指节的上端连接，所述第一近指节的下端与第三弯曲关节的上端连接，所述第三弯曲关节的下端与第一掌骨节的上端连接，所述第一掌骨节的下端与第一侧摆关节的上端连接，所述第一侧摆关节的下端与第一腕骨的上端连接，所述第一腕骨安装在手掌的手指安装座上；所述大拇指包括4个关节、4个指节、第二腕骨以及第二指尖，所述的4个关节分别是三个弯曲关节和第二侧摆关节；所述的4个指节分别是第二远指节、第二中指节、第二近指节和第二掌骨节，第二远指节的上端与第二指尖连接，第二远指节的下端与第四弯曲关节的上端连接，所述第四弯曲关节的下端与第二中指节的上端连接，所述第二中指节的下端与第五弯曲关节的上端连接，所述第五弯曲关节的下端与第二近指节的上端连接，所述第二近指节的下端与第六弯曲关节的上端连接，所述第六弯曲关节的下端与第二掌骨节的上端连接，所述第二掌骨节的下端与第二侧摆关节的上端连接，所述第二侧摆关节的下端与第二腕骨的上端连接，所述第二腕骨安装在手掌的手指安装座上；其特征在于：所述弯曲关节包括气动柔性驱动器、铰链转动副以及两个定位板，所述铰链转动副的两侧与所述两个定位板固定连接，所述气动柔性驱动器包括前、后端盖、一个橡胶管以及一个管接头，所述的橡胶管两端分别与前端盖、后端盖密封联接，前端盖上还设有一个与大气相连接的第一通孔，所述的管接头安装在前端盖上，所述的橡胶管管壁中嵌套有螺旋钢丝且螺旋钢丝是沿着橡胶管的径向螺旋密绕在橡胶管的内壁中；气动柔性驱动器的前、后端盖与所述两个定位板固定连接；所述第一、第二侧摆关节分别包括两个气动柔性驱动器和一个轴向可伸缩铰链，所述的轴向可伸缩铰链是由两个活动构件通过腰槽结构形成的一个可伸缩的转动副；所述的活动构件与气动柔性驱动器的前、后端盖连接，所述两个气动柔性驱动器的轴线平行并垂直于铰链销轴轴线；在所述食指、中指、无名指以及小拇指中，三个弯曲关节的轴线平行，第一侧摆关节竖直放置，第一侧摆关节的轴线和三个弯曲关节轴线垂直；在所述大拇指中，第四弯曲关节的轴线和第五弯曲关节的轴线平行，第六弯曲关节的轴线与前两个弯曲关节的轴线呈20～45度的夹角；所述第二侧摆关节是水平放置，第二侧摆关节的轴线与第六弯曲关节轴线垂直。