1.本实用新型涉及一种手指摩擦试验领域，特别是关于一种在手指对确定性纹理表面摩擦特性试验中应用的铝制手指夹具。
背景技术：
2.人类指尖由指甲、真皮、皮下组织、指骨和表皮组成，并拥有不同功能和结构的机械感受器和大量的神经组织，生理结构复杂多变，其触摸感知的效果与受试者年龄、性别、职业等密切相关。从生物力学角度而言，当手指与外界物体接触并产生相对运动时，手指皮肤产生压缩、拉伸等机械变形，诱发位于皮肤深层的机械刺激感受器产生相应的动作电位，这种包含物体表面物理特性的脉冲信号通过神经系统传递到脑部的大脑皮层，从而产生感觉，来感知外界的软硬度、几何形状、表面纹理等物理几何特性。手指摩擦触觉感知机理的研究，可为仿生皮肤、仿生手指和残疾人假肢的设计制备提供数据支持和理论依据。
3.事实上，人的触觉不是一个通过皮肤将物理特性转换为电信号的简单过程，由于手指复杂的生理结构，致使手指接触过程中皮肤产生镶嵌、剪切、挤压与碰撞等机械变形较为复杂，另外，外界环境和接触过程中物理参数的变化,使得手指接触具有复杂性、交叉性和随机性的特点，并导致手指摩擦感知过程错综复杂，难以模仿。
4.国内外众多研究人员对手指接触做了全方位的研究，这些研究尝试从试验和理论方面阐明手指接触特性，但由于目前触摸对象多采用的随机纹理表面，很难定量讨论纹理的尺寸对手指摩擦特性的影响，且多采取样本不动，手指动的探索纹理的动作，容易受到人为因素的干扰，导致试验的可靠性和重复性较低。为了克服人为因素的干扰，一些研究采用仿真手指代替人类手指，导致数据的说服力较弱，此外，试验结果处理的方法也不能避免数据的偶然性。因此当前的试验研究仍然不能很好地揭示手指摩擦触觉感知机理，让类人机器人拥有皮肤，获得触感，一直是机器人研发工作面临的巨大挑战，特别是摩擦特性的研究，还存在很多障碍。
技术实现要素：
5.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种铝制手指夹具，其能有效避免人为因素的干扰，增强试验的可靠性和重复性。
6.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种铝制手指夹具，其包括：预夹具紧固件、夹具体、手指预紧螺栓和预紧螺栓调整槽；所述夹具体中部设置有套筒，该套筒用于容置受试者的手指；所述夹具体上部设置有所述预夹具紧固件，所述预夹具紧固件由测试机中的适配器夹紧，进而将所述铝制手指夹具安装在所述测试机上；所述夹具体的两侧侧壁分别设置有所述预紧螺栓调整槽，所述预紧螺栓调整槽内设置有所述手指预紧螺栓，所述手指预紧螺栓在所述预紧螺栓调整槽中能上下移动，将受试者的手指夹紧。
7.进一步，所述铝制手指夹具还包括垫片和螺母；所述螺母通过所述垫片设置在所述手指预紧螺栓上，用于将所述手指预紧螺栓固定在所述预紧螺栓调整槽内。
8.进一步，所述夹具体与所述预夹具紧固件之间采用螺纹连接。
9.进一步，所述适配器的下部与所述预夹具紧固件固定连接。
10.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型采用的铝制手指夹具，能使每一位受试者的手指在实验过程中保持其位置和角度，能在很大程度上减小人为因素的干扰，使试验具有可重复性。
附图说明
11.图1是本实用新型的铝制手指夹具结构示意图。
具体实施方式
12.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
13.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
14.如图1所示，本实用新型的铝制手指夹具包括预夹具紧固件1、夹具体2、手指预紧螺栓3和预紧螺栓调整槽4。夹具体2中部设置有套筒，该套筒用于容置受试者的手指；夹具体2上部设置有预夹具紧固件1，预夹具紧固件1由现有umt tribolab测试机中的适配器夹紧，进而将铝制手指夹具安装在umt tribolab测试机上。夹具体2的两侧侧壁分别设置有预紧螺栓调整槽4，预紧螺栓调整槽4内设置有手指预紧螺栓3，手指预紧螺栓3在预紧螺栓调整槽4中可上下移动，进而将受试者的手指夹紧。
15.上述实施例中，铝制手指夹具还包括垫片5和螺母6，螺母6通过垫片5设置在手指预紧螺栓3上，用于将手指预紧螺栓3固定在预紧螺栓调整槽4内。
16.使用时，受试者的食指插入夹具体2的套筒中，食指的下部与套筒内壁的下表面贴合，调整手指预紧螺栓3的位置将食指上部压实，并用螺母6和垫片5固定手指预紧螺栓3的位置。
17.上述实施例中，夹具体2与预夹具紧固件1之间采用螺纹连接。
18.上述实施例中，适配器的下部与铝制手指夹具7的预夹具紧固件1固定连接。
19.上述各实施例中，本实用新型的铝制手指夹具在实验过程中，使每一位受试者的右手食指指尖部位与样本表面呈30
°
度角固定不动，手指不动，这样在很大程度上避免了人为因素的干扰。
20.综上，本实用新型使用时基于umt tribolab测试机，通过铝制手指夹具严格控制手指的位置和角度，尽量避免人为因素的干扰，增强试验的可靠性，避免了数据的偶然性，并结合理论，分析指尖皮肤的摩擦特性，为类人机器人皮肤的研制以及智能机器人触觉仿真设计提供更可靠的试验依据，并有效增强了试验的重复性。
21.上述各实施例仅用于说明本实用新型，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是
可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
技术特征：
1.一种铝制手指夹具，其特征在于，包括：预夹具紧固件、夹具体、手指预紧螺栓和预紧螺栓调整槽；所述夹具体中部设置有套筒，该套筒用于容置受试者的手指；所述夹具体上部设置有所述预夹具紧固件，所述预夹具紧固件由测试机中的适配器夹紧，进而将所述铝制手指夹具安装在所述测试机上；所述夹具体的两侧侧壁分别设置有所述预紧螺栓调整槽，所述预紧螺栓调整槽内设置有所述手指预紧螺栓，所述手指预紧螺栓在所述预紧螺栓调整槽中能上下移动，将受试者的手指夹紧。2.如权利要求1所述铝制手指夹具，其特征在于，所述铝制手指夹具还包括垫片和螺母；所述螺母通过所述垫片设置在所述手指预紧螺栓上，用于将所述手指预紧螺栓固定在所述预紧螺栓调整槽内。3.如权利要求1所述铝制手指夹具，其特征在于，所述夹具体与所述预夹具紧固件之间采用螺纹连接。4.如权利要求1所述铝制手指夹具，其特征在于，所述适配器的下部与所述预夹具紧固件固定连接。
技术总结
本实用新型涉及一种铝制手指夹具，其包括预夹具紧固件、夹具体、手指预紧螺栓和预紧螺栓调整槽；所述夹具体中部设置有套筒，该套筒用于容置受试者的手指；所述夹具体上部设置有所述预夹具紧固件，所述预夹具紧固件由测试机中的适配器夹紧，进而将所述铝制手指夹具安装在所述测试机上；所述夹具体的两侧侧壁分别设置有所述预紧螺栓调整槽，所述预紧螺栓调整槽内设置有所述手指预紧螺栓，所述手指预紧螺栓在所述预紧螺栓调整槽中能上下移动，将受试者的手指夹紧。本实用新型能有效避免人为因素的干扰，增强试验的可靠性和重复性。增强试验的可靠性和重复性。增强试验的可靠性和重复性。
技术研发人员：李乐 杨丽 王立勇
受保护的技术使用者：北京信息科技大学
技术研发日：2020.11.03
技术公布日：2021/11/17
再多了解一些
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