一种电机驱动式灵巧手系统的制作方法

本发明涉及的是一种机器人的灵巧手系统，特别是一种驱动电机为无刷有齿槽电机的电机驱动式灵巧手系统。

背景技术：

1、机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。人形机器人是机器人适应人类环境的最优解，它可以在不同的场景之间快速切换，具有高度的通用性和灵活性，能够执行多种不同的任务类型，具有广阔的应用前景。末端执行器直接安装在机器人手腕上，用于夹持工件，或者让工具按照规定程序完成工作的机构。相较于普通工业末端执行器，类人化设计的灵巧手对控制精度、零号性要求比较高。机器人灵巧手是模拟人类手部功能的高自由度机械装置，具备抓取、操作、感知等能力，是人行机器人实现精细交互的核心执行器。

2、在现有技术中，机器人灵巧手主要是用空心杯电机驱动，空心杯电机具有能效高、转速高、响应快、运行平稳等优点，但是它的输出扭矩较小，只能适用于负载较轻的场合；同时，其结构比较复杂，制造成本较高。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种电机驱动式灵巧手系统，驱动电机为无刷有齿槽电机，具有高转矩密度、高抗击性、低成本等优势。

2、本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明包括手指、手掌、手腕、小臂、驱动电机，手指布置在手掌上，手掌通过手腕与小臂相连接，驱动电机布置在小臂内；驱动电机为无刷有齿槽电机，用于驱动手指或手掌沿其关节轴转动。

3、进一步地，本发明还包括减速器、丝杠、腱绳、导管；减速器、丝杠均布置在小臂内；减速器的输入端与驱动电机的输出端相连接，减速器的输出端与丝杠的输入端相连接，丝杠的输出端与腱绳的一端相连接，腱绳的另一端与手指指骨或手掌掌骨相连接；导管嵌套在腱绳的外侧。

4、进一步地，本发明还包括丝杠、腱绳、导管；丝杠布置在小臂内；丝杠的输入端与驱动电机的输出端相连接，丝杠的输出端与腱绳的一端相连接，腱绳的另一端与手指指骨或手掌掌骨相连接，导管嵌套在腱绳的外侧。此时，驱动电机直接与丝杠相连接，不经过减速器。

5、更进一步地，本发明还还包括弹簧，弹簧嵌套在导管的外侧。

6、更进一步地，本发明还包括位置传感器，位置传感器布置在手指、手掌、手腕内的关节处。

7、更进一步地，本发明还包括力/扭矩传感器，力/扭矩传感器布置在手指上。

8、更进一步地，在本发明中，力/扭矩传感器为六维力/扭矩传感器。

9、更进一步地，在本发明中手指有五个，腱绳为钨钢丝绳或超高分子量聚乙烯绳索。

10、更进一步地，本发明还包括腱张力传感器，所述腱张力传感器布置在腱绳上，用于对腱绳的张力进行测量，以便在腱绳老化后对其控制进行修正。

11、与现有技术相比较，本发明的有益效果为：本发明设计合理，结构简单，驱动电机为无刷有齿槽电机，具有高转矩密度、高抗击性、低成本等优势。

1.一种电机驱动式灵巧手系统，包括手指、手掌、手腕、小臂，手指布置在手掌上，手掌通过手腕与小臂相连接，其特征在于还包括驱动电机；

2.根据权利要求1所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于还包括减速器、丝杠、腱绳、导管；

3.根据权利要求1所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于还包括丝杠、腱绳、导管；

4.根据权利要求3或4所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于还包括弹簧，所述弹簧嵌套在导管的外侧。

5.根据权利要求4所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于还包括位置传感器，所述位置传感器布置在手指、手掌、手腕内部的关节处。

6.根据权利要求5所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于还包括力/扭矩传感器，所述力/扭矩传感器布置在手指上。

7.根据权利要求6所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于所述力/扭矩传感器为六维力/扭矩传感器。

8.根据权利要求7所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征在于所述手指有五个，所述腱绳为钨钢丝绳或超高分子量聚乙烯绳索。

9.根据权利要求8所述的电机驱动式灵巧手系统，其特征子在于还包括件腱张力传感器，所述腱张力传感器布置在腱绳上。