文档介绍：残疾人假手的仿人和欠驱动机构研究
第24卷第9期
2007年9月
机械设计
JOURNALOFMACHINEDESIGN
残疾人假手的仿人和欠驱动机构研究
俞昌东,姜力,黄海,史士才
(哈尔滨工业大学机器人研究所,黑龙江哈尔滨150001)
摘要:根据欠驱动和耦合原理研制出了仿人型残疾人假手,该手结构简单,质量轻,
相仿,用Matlab软件优化设计了手指各杆件参数,,能进
行力量抓取和精确抓取.
关键词:仿人型假手;欠驱动;耦合;自适应性
中图分类号:TP24文献标识码:A文章编号:1001—2354(2007)09—0044—03
世纪90年代以来,具有精确抓取和操作的智能灵巧手相继出
现,像NASA仿人灵巧手,DLR仿人灵巧手,这类手以空间
操作为背景,具有多种感知功能,智能程度高,
基础上,质量轻,结构简单,多手指的人形手,如Southampton
手,TBM手,O'ITOBOCK手一等,
和质量方面具有很好的拟人化特征,但是一般只有一个自由
度,缺乏必要的感知功能,
自由度和驱动器数量,
.
这种机构具有形状白适应能力,当欠驱动手指抓握物体时,能
完全包络物体,,研制
,能白适应抓取的仿人型残疾人假手.
该手在外观,运动形式等方面进行了仿人化设计.
仿人型假手的结构
所研制的欠驱动耦合假手共有5个手指组成,每个手指3
,
年人手相近,,拇指,食
指和中指各用一个电机,无名指和小指由中指电机带动,该3
,如图1所示,
.
图1假手三维模型图图2包装的假手外观图
假手共由5个手指组成,除大拇指外,其余4指结构相同
(食指和中指有电机和减速器),都采用欠驱动和耦合的原理设
:近指节,中指节和远指节,如图3
,两者之间有一扭
簧,
现,自然手手指运动时,中指节和远指节是耦合的,为了更好模
仿人手的形态,中指节和远指节通过耦合连杆实现近似为1:1
,在近指节接触物体之前和接触
物体后,近指节传递给中指节的力克服不了扭簧的力,末端两
指节和近指节就一直保持伸直状态,手指以单刚体绕基关节轴
MENGZhao--gang,ZHAOHai-xia,
ZHAOHong-bin
(—MechanicalEngineering