具有力／位感知的仿人假手拇指机构

为使假手运动速度更快、更稳定,体积更小,基于耦合原理设计了假手的拇指机构;为使假手更加智能化,集成了力矩和位置感知装置,使之能够感知手指的绝对位置和指尖出力.该拇指由1个电机驱动,由3个关节组成,电机、减速箱和伞齿轮减速装置全部嵌入在手掌内部,近指节和中指节之间采用了平面四杆和空间四杆驱动方式,使手指的外观和运动轨迹更加拟人化.实验表明,手指抓取速度快且在运动的起点和终点没有震动,抓取过程更加仿人化,能够完成正向捏取、三指捏取、柱状抓取等人手大部分抓取功能,能够满足残疾人基本生活需要.

HIT/DLR仿人假手拇指机构的研究

为了使假手在外观和抓握方式上更加仿人化,基于欠驱动原理系统地设计了仿人假手的拇指.它由一个电机驱动,2个关节组成.其设计和以往假手的拇指有较大的不同:倾斜于手掌放置,其电机、带轮和谐波减速器全部嵌入在手掌内部;可以在抓握时沿空间上一锥面运动;将欠驱动原理在手指的运用上,从平面运动拓广到空间的运动.这使得假手拇指在外型和运动方式上和人的拇指极其相似.并对拇指的空间连杆机构进行了运动学分析,以确定其结构参数.实验表明,所设计的仿人拇指和人的拇指极其接近,并且在抓握时和其他手指配合,具有很强的自适应能力,能够实现对复杂物体的包络、精确抓握和力量抓握.使该假手更加美观、仿人、实用.