CN107009376A - 机械手指的驱动机构 - Google Patents

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戴永春
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Liuzhou Seagal Automobile Interior Decoration Co Ltd
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Liuzhou Seagal Automobile Interior Decoration Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种机械手指的驱动机构，涉及自动控制技术领域，括基座，所述基座上设有近指节、中指节和远指节，相邻两指节通过销轴连接，其特征在于：所述近指节、中指节和远指节上分别设有弹性杆；所述弹性杆分别与步进电机连接，所述步进电机分别与运动控制器连接，所述运动控制器与微电脑控制器连接，所述微电脑控制器与摄像头连接。与现有技术相比，本发明可以实现驱动机构控制机械手指直接模仿人的手指动作的功能。

Description

机械手指的驱动机构
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，尤其是一种用于模仿人手的机械手指的驱动机构。
背景技术
目前，一些机械手指驱动方式主要分为腱驱动和连动杆驱动，这两种驱动的机械手指在尺寸和外形上很容易做到和人的手指形状一致，结构简单，能实现自适应抓取；专利申请号为201410046730.5，公开了一种具有形状自适应的欠驱动机械手指，包括第一指段、第二指段、基座和驱动机构。这种结构通过机械驱动实现抓取，不能直接通过模拟人手形状变化实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机械手指的驱动机构，它可以解决不能直接通过获取人手形状变化来实现机械手指的动作的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种机械手指的驱动机构，包括基座，所述基座上设有近指节、中指节和远指节，相邻两指节通过销轴连接，所述近指节、中指节和远指节上分别设有弹性杆；所述弹性杆分别与步进电机连接，所述步进电机分别与运动控制器连接，所述运动控制器与微电脑控制器连接，所述微电脑控制器与摄像头连接。
上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述运动控制器包括角度控制器和速度控制器。
进一步的：所述运动控制器和微电脑控制器包括以下控制步骤：
A.所述微电脑控制器将摄像头拍摄的信号进行角度和速度分析和处理，后将信号输出到所述运动控制器；
B.所述运动控制器的角度控制器根据接收到的信号分别驱动相应的所述步进电机进行角度和速度匹配，驱动相应的所述弹性杆运动；
C.所述运动控制器停止接受信号后，驱动相应的步进电机控制所述弹性杆归位到原始状态。
进一步的：所述微电脑控制器与显示屏连接，所述显示屏用于显示摄像头拍摄到视频。
进一步的：所述角度控制器控制的角度范围为0° ~180°。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、通过微电脑控制器处理摄像头的影像，输出相应的控制信号到运动控制器来控制机械手指，可以实现机械手指模仿实际人手作出的各种形状变化，通过模仿人手指的动作实现具体操作。
2、运动控制器中包括的角度控制器和速度控制器控制控制机械手指的近指节、中指节和远指节的运动角度和运动速度，使其更能与人手指运动接近。
附图说明
图1是机械手指的驱动机构结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详述：
如图1机械手指的驱动机构所示的实施例，包括基座1，该基座1上设有近指节2、中指节3和远指节4，相邻两指节通过销轴连接，该近指节2、中指节3和远指节4上分别设有弹性杆5；该弹性杆5分别与步进电机6连接，该步进电机6分别与运动控制器7连接，该运动控制器7与微电脑控制器8连接，该微电脑控制器8与摄像头9以及显示器10连接。
该机械手指的驱动机构的工作原理如下：
人手指在摄像头9前做各种形状的动作，摄像头9将动作进行捕捉，微电脑控制器8将获取摄像头9捕捉到的人手动作，该微电脑控制器8以X、Y和Z轴建立坐标，将各个手指运动的方向以X轴、Y轴和Z轴作为基准进行判断，通过手指的位移以及从原位置到终点位置的时间计算出手指的移动速度，根据该方向和速度得到控制每个手指的信号，运动控制器7包括角度控制器和速度控制器；角度控制器控制的角度范围为0° ~180°；例如：人手大拇指运动方向为X与Y轴呈45°，Z轴0°，运动速度为20米/秒 ，则微电脑控制器8的输出信号为：00000101101 0000 00010100；微电脑控制器8将该信号输出到运动控制器7，运动控制器7通过处理这些信号，输出驱动信号到相应的步进电机6，驱动步进电机6控制弹性杆5带动机械手指运动。通过显示器10显示摄像头9拍摄到的人手的各种动作，可以更好地与机械手指的响应做对比。

Claims (5)

1.一种机械手指的驱动机构，包括基座，所述基座上设有近指节、中指节和远指节，相邻两指节通过销轴连接，其特征在于：所述近指节、中指节和远指节上分别设有弹性杆；所述弹性杆分别与步进电机连接，所述步进电机分别与运动控制器连接，所述运动控制器与微电脑控制器连接，所述微电脑控制器与摄像头连接。
2.根据权利要求1所述的机械手指的驱动机构，其特征在于：所述运动控制器包括角度控制器和速度控制器。
3.根据权利要求2所述的机械手指的驱动机构，其特征在于：所述运动控制器和微电脑控制器包括以下控制步骤：
A.所述微电脑控制器将摄像头拍摄的信号进行角度和速度分析和处理，后将信号输出到所述运动控制器；
B.所述运动控制器的角度控制器根据接收到的信号分别驱动相应的所述步进电机进行角度和速度匹配，驱动相应的所述弹性杆运动；
C.所述运动控制器停止接受信号后，驱动相应的步进电机控制所述弹性杆归位到原始状态。
4.根据权利要求3所述的机械手指的驱动机构，其特征在于：所述微电脑控制器与显示屏连接，所述显示屏用于显示摄像头拍摄到视频。
5.根据权利要求2所述的机械手指的驱动机构，其特征在于：所述角度控制器控制的角度范围为0° ~180°。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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