一种触觉感知五指机械手的制作方法

1.本实用新型属于仿人机器人技术领域，涉及一种五指机械手，具体为一种触觉感知五指机械手。


背景技术：

2.目前，国内外现有的灵巧机械手都有长足的进步、取得了较不错的研究成果，但其仍然存在一些需要提升和改进的方面，主要是：
3.1.仿人机械手结构——传感——控制的一体化设计需要提升；
4.2.现有的大部分产品都是简化型设计，进行耦合自由度设计，导致自由度低；
5.3.感知能力弱，如何实现仿人机械手的全覆盖触觉是攻克的难点；
6.4.仿人灵巧手的产品整体可靠性有待提高，例如shadow灵巧受产品故障率高。


技术实现要素：

7.本实用新型目的在于提供一种触觉感知五指机械手,以解决现有技术中存在的仿人机械手的一体化设计不完善、自由度低、感知能力弱以及故障率高的技术问题。
8.为实现上述目的，本实用新型的所采取的技术方案是：
9.一种触觉感知五指机械手，其包括手掌模块、大拇指模块、四指模块及触觉集成模块，所述大拇指模块、四指模块依次连接在所述手掌模块上，所述四指模块为结构相同的四跟指头，与大拇指模块由近及远依次为食指部、中指部、无名指部、小拇指部；
10.所述触觉集成模块包括手掌触觉模块及手指触觉模块，所述手掌触觉模块包括设置在手掌模块掌心处的手掌触觉传感器及位于手掌模块上、与手掌触觉传感器连接的手掌触觉控制板；所述手指触觉模块包括设置在大拇指模块及四指模块手指的指肚处的手指触觉传感器，以及设置在大拇指模块及四指模块上、与手指触觉传感器连接的手指触觉控制板。
11.所述手掌模块包括手掌主框架、手掌前壳、手背后壳、大拇指旋转驱动电机、四指驱动电机及主控板，所述大拇指旋转驱动电机、四指驱动电机分别设置在所述手掌主框架上，分别与所述大拇指模块、四指模块传动连接；
12.所述大拇指旋转驱动电机的固定端与所述手掌主框架通过销轴机构铰接，具有绕所述销轴机构的轴心摆动的自由度；
13.所述四指驱动电机的数量为四个、依次设置在所述手掌主框架上，分别与所述食指部、中指部、无名指部、小拇指部传动连接；
14.所述手掌前壳及手背后壳依次固定在所述主框架的手掌侧及手背侧；
15.所述主控板设置在所述手掌前壳与手背后壳之间、分别与所述大拇指旋转驱动电机、四指驱动电机及触觉集成模块电连接；
16.所述手掌触觉传感器设置在所述手掌前壳上，所述手掌触觉控制板设置在所述手掌主框架与手背后壳之间。
17.所述手掌模块还包括与手掌前壳形状适配的手掌软胶垫，所述手掌软胶垫敷设在所述手掌前壳的外表面，所述手掌触觉传感器位于所述手掌软胶垫与所述手掌前壳的外侧之间。
18.所述大拇指模块包括拇指旋转关节，拇指旋转指节、拇指近端指节、及拇指末端指节；
19.所述拇指旋转关节为驱动连接块a，所述驱动连接块a的上端与所述拇指旋转指节固定连接、中端与所述手掌主框架铰接、下端与所述大拇指旋转驱动电机的伸缩端铰接；
20.所述拇指旋转指节包括旋转指节壳及旋转连接节，所述拇指近端指节包括伸屈驱动电机、拇指连杆、拇指近端壳，所述拇指末端指节包括拇指末端壳；
21.所述旋转指节壳的下端通过旋转连接节与所述驱动连接块a固定，所述旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳之间由下至上相互铰接、构成贯通的腔体；
22.所述伸屈驱动电机的伸缩端与拇指连杆的上端同轴铰接在所述拇指末端壳内的下方，伸屈驱动电机的固定端穿过腔体、与旋转指节壳内的一侧铰接，拇指连杆的下端与旋转指节壳内的另一侧铰接，所述拇指连杆的所在直线与所述拇指旋转指节、拇指近端指节、及拇指末端指节的铰接点的连线呈“x”状交叉。
23.所述旋转指节壳、拇指近端壳、拇指末端壳位于手背侧与手掌侧的衔接处留有缝隙；
24.所述拇指末端关节包括驱动连接块b及关节轴，所述伸屈驱动电机的伸缩端与驱动连接块b的底面固定，关节轴穿过驱动连接块b与拇指连杆后与拇指末端壳铰接，所述伸屈驱动电机的固定端与旋转指节壳的铰接点位于所述旋转指节壳与拇指近端壳铰接点的下方。
25.所述四指模块包括基指节、四指近端指节、四指中端指节，以及四指末端指节；所述基指节为安装块、固定在所述手掌主框架的上端，所述四指近端指节包括四指近端壳、驱动连接块c及四指连杆，所述四指中端指节包括四指中端壳，所述四指末端指节包括四指末端壳，所述基指节、四指近端壳、四指中端壳之间由下至上依次铰接，所述四指中端壳与四指末端壳之间固定连接；
26.所述驱动连接块c的上端与四指近端壳的掌心一侧铰接、下端与所述四指驱动电机的伸缩端铰接；
27.所述四指连杆的上端与所述四指中端壳的下端掌心侧铰接、下端与所述基指节的手背侧铰接。
28.所述旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳均为分体式的扣合结构，所述旋转指节壳包括旋转指节1壳、旋转指节2壳，所述拇指近端壳包括拇指近端1壳、拇指近端2壳，所述拇指末端壳包括拇指末端1壳及拇指末端2壳；
29.所述拇指末端壳还包括拇指末端中壳，所述拇指末端中壳位于所述拇指末端1壳与拇指末端2壳之间，所述拇指近端2壳与所述拇指末端中壳铰接，所述手指触觉传感器敷设于所述拇指末端2壳的内表面，所述手指触觉控制板设置在所述拇指末端1壳与拇指末端中壳之间。
30.所述四指近端指节、四指中端指节及四指末端指节均为分体式的扣合结构，分别包括位于手背侧的四指近端1壳、四指中端1壳、四指末端1壳，以及位于掌心侧的四指近端2
壳、四指中端2壳、四指末端2壳；
31.所述四指中端1壳与四指末端1壳为一体式结构，所述手指触觉传感器敷设于所述四指末端2壳的内表面，所述手指触觉控制板设置在所述四指中端指节内。
32.所述手掌模块还包括固定在手掌主框架上的电机压块，所述四指驱动电机通过电机压块固定在所述手掌主框架上，所述电机压块与所述四指驱动电机的固定面沿远离大拇指模块的方向呈由高到低的台阶状分布，所述四指模块的指尖通过电机压块具有不同的高度。
33.所述手掌模块还包括手掌支撑座、连接底座及电源开关，所述手掌主框架固定在所述手掌支撑座上，与手掌主框架、大拇指模块、四指模块构成五指机械手主体；
34.所述连接底座与所述手掌支撑座的下端固定连接，所述五指机械手主体通过连接底座与外部的机械手、手臂连接；
35.所述电源开关与所述主控板电连接。
36.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
37.本实用新型所提供的一种触觉感知五指机械手，通过采用本公司自主研发的阵列式触觉传感器，并将其巧妙地集成于五根手指的指尖及掌心，实现了仿人机械手的结构——传感——控制的一体化设计，使本机械手在抓取的过程中可以实现触觉、滑觉的感知，同时，能够将信号反馈给主控板从而使主控板更好地控制驱动各手指运动的电机,最大程度上保证物体的安全抓取，使触觉感知五指机械手的综合性能处于行业领先的水平。
38.另外，本实用新型中通过设置杠杆结构使大拇指根部具有一个旋转的自由度、通过连杆交叉的结构方式使大拇指具有一个伸屈的自由度，并且在其余的四根手指上也设置连杆交叉的结构，使其余的四根手指每根都具有一个伸屈的自由度，可以进一步提高机械手的抓握性能。同时，本实用新型中设置大拇指除外的四根手指结构相同，四根手指可以完全互换，能够最大程度地简化手指的结构，节约加工成本和装配难度，大大提高了五指机械手结构的可靠性和控制精度。
附图说明
39.图1a为本实用新型提供的触觉感知五指机械手的整体结构示意图；
40.图1b为本实用新型提供的触觉感知五指机械手内部的结构示意图；
41.图2a为图1所示触觉感知五指机械手中大拇指模块的结构示意图；
42.图2b为图2a所示大拇指模块的爆炸结构示意图；
43.图2c为大拇指旋转驱动电机与大拇指模块连接后的局部剖视图；
44.图2d为手掌模块中大拇指旋转驱动电机与大拇指模块连接处的局部结构示意图；
45.图3a为图1所示触觉感知五指机械手中四指模块(即食指、中指、无名指、小拇指模块)结构示意图；
46.图3b为图3a所示四指模块的爆炸结构示意图；
47.图3c为手掌模块中四指驱动电机与四指模块连接的局部剖视图；
48.图4为图1所示触觉感知五指机械手中的手掌模块结构示意图；
49.图5a为大拇指模块中的触觉传感器集成模块示意图；
50.图5b为四指模块中的触觉传感器集成模块示意图；
51.图5c为手掌模块中的触觉传感器集成模块示意图；
52.图中标记说明：100、大拇指模块；101、拇指旋转关节；102、拇指旋转指节；103、拇指近端关节；104、拇指近端指节；105、拇指末端关节；106、拇指末端指节；1001、拇指末端2壳；1002、拇指末端中壳；1003、拇指末端1壳；1004、拇指连杆；1005、拇指近端1壳；1006、拇指近端2壳；1007、关节轴；1008、驱动连接块b；1009、连接轴3；1010、旋转连接节；1011、旋转指节2壳；1012、旋转指节1壳；1013、伸屈驱动电机；
53.200、食指部；201、基指节；202、基关节；203、四指近端指节；204、四指近端关节；205、四指中端指节；206、四指末端指节；2001、四指末端2壳；2002、四指中端1壳；2003、四指末端中壳,2004、四指中端2壳；2005、四指末端1壳；2006、四指连杆；2007、连接轴1；2008、连接轴2；2009、驱动连接块c；2010、电机连接轴；2011、电机传动连接块；2012、四指近端2壳；2013a、基关节1轴；2013b、基关节2轴；2016、扭簧；
54.300、中指部；400、无名指部；500、小拇指部；
55.600、手掌模块；601、手掌主框架；602、四指驱动电机；606、大拇指旋转驱动电机；607、电机压块；608、手掌支撑座；609、连接底座；610、主控板；611、手背后壳；612、电源开关；613、手掌前壳；614、销轴机构；615、手掌软胶垫；
56.700、触觉集成模块；701、手指触觉传感器；702、手指触觉控制板；703、手掌触觉传感器；704、手掌触觉控制板。
具体实施方式
57.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型进行进清楚、完整的描述。
58.如图1a、图1b所示，本实施例提供了一种触觉感知五指机械手，该机械手具体包括手掌模块600、大拇指模块100、四指模块及触觉集成模块700，所述大拇指模块100、四指模块依次连接在所述手掌模块600上，其中，四指模块为结构相同的四根机械手指头，与大拇指模块100由近及远依次为食指部200、中指部300、无名指部400、小拇指部500，通过大拇指模块100及四指模块构成仿人机械手主体；
59.主要的，为了使本实施例提供的机械手能够实现触觉、滑觉的感知，同时，所述触觉集成模块700包括手掌触觉模块及手指触觉模块，所述手掌触觉模块包括设置在手掌模块600掌心处的手掌触觉传感器703及位于手掌模块600上、与手掌触觉传感器703连接的手掌触觉控制板704，如图5c所示,通过设置手掌触觉模块，能够在手掌部位接触到传感器阈值时控制所有的部件停止运动；另外，所述手指触觉模块包括设置在大拇指模块100及四指模块手指的指肚处的手指触觉传感器701，以及设置在大拇指模块100及四指模块上、与手指触觉传感器701连接的手指触觉控制板702，如图5a及图5b所示，当拇指或其余四指的之间接触到物体达到传感器阈值时，相应的手指停止运动。在本实施例中，所有的触觉传感器均为本公司自主研发的阵列式触觉传感器。
60.进一步的，如图4所示，所述手掌模块600包括手掌主框架601、手掌前壳613、手背后壳611、大拇指旋转驱动电推杆606、四指驱动电机602及主控板610，上述的四指模块通过设置在其根部的基指节201固定在手掌主框架601上，大拇指旋转驱动电推杆606、四指驱动电机602分别设置在手掌主框架601上，分别与所述大拇指模块100、四指模块传动连接，用
于驱动大拇指朝掌前旋转、做对掌运动，以及驱动其余四指进行伸直、屈曲运动；
61.具体的，如图1a及图2d所示，所述大拇指旋转驱动电推杆606的固定端与所述手掌主框架601通过销轴机构614铰接，具有绕所述销轴机构614的轴心摆动的自由度，大拇指旋转驱动电推杆606的伸缩端与所述大拇指模块100根部的拇指旋转关节101的一端铰接，其中，大拇指的模块根部的拇指旋转关节101通铰接在手掌主框架601上、在大拇指旋转驱动电推杆606的驱动下具有绕与手掌主框架601的铰接点摆动的自由度；同时，所述四指驱动电机602的数量与四指模块对应的为四个、依次设置在所述手掌主框架601上，分别与所述食指部200、中指部300、无名指部400、小拇指部500传动连接。
62.将手掌前壳613及手背后壳611依次固定在所述主框架的手掌侧及手背侧，形成一个完整的手掌外型；将主控板610设置在所述手掌前壳613与手背后壳611之间、分别与所述大拇指旋转驱动电推杆606、四指驱动电机602及触觉集成模块700电连接，用于控制机械手的每根手指及手掌的动作，优选的，将主控板610设置在所述手背后壳611一侧的手掌主框架601上；
63.进一步的，如图5c所示，所述手掌触觉传感器703设置在所述手掌前壳613的外表面上，所述手掌触觉控制板704设置在所述手掌主框架601与手背后壳611之间，为了保护手掌触觉传感器703，所述手掌模块600还包括与手掌前壳613形状适配的手掌软胶垫615，所述手掌软胶垫615敷设在所述手掌前壳613的外表面，所述手掌触觉传感器703位于所述手掌软胶垫615与所述手掌前壳613的外侧之间。
64.进一步的，如图2a、2b、2c所示，所述大拇指模块100包括拇指旋转指节102、拇指近端指节104、拇指末端指节106，以及用于铰接拇指旋转指节102与大拇指旋转驱动电推杆606的拇指旋转关节101，用于铰接拇指旋转指节102及拇指近端指节104的拇指近端关节103，用于铰接拇指近端指节104及拇指末端指节106的拇指末端关节105，其中所述拇指末端关节105与所述拇指近端关节103呈对角状分别靠近掌心侧及手背侧，铰接后的旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳构成一个贯通的大拇指内腔体。
65.具体的，所述拇指旋转关节101为驱动连接块a，所述驱动连接块a的上端与所述拇指旋转指节102固定连接、中端与所述手掌主框架601铰接、下端与所述大拇指旋转驱动电推杆606的伸缩端铰接；
66.所述拇指旋转指节102包括旋转指节壳及旋转连接节1010，所述拇指近端指节104包括伸屈驱动电机1013、拇指连杆1004、拇指近端壳，所述拇指末端指节106包括拇指末端壳；
67.旋转指节壳的下端通过旋转连接节1010与所述驱动连接块a固定，伸屈驱动电机1013的伸缩端与拇指连杆1004的上端同轴铰接在所述拇指末端壳的下方、靠近拇指末端关节105的对侧，即手背侧，伸屈驱动电机1013的固定端穿过腔体、与旋转指节壳内的一侧铰接，拇指连杆1004的下端通过连接轴c1009与旋转指节壳铰接、位于拇指近端关节103的对侧，所述拇指连杆1004的所在直线与所述拇指近端关节103、拇指末端关节105的铰接点连线呈“x”状交叉，本实施例中称为连杆交叉结构。上述的传动关系，能够使拇指近端指节104与拇指末端指节106之间形成主动屈曲-伸直运动，使拇指旋转指节102与拇指近端指节104之间形成欠驱动的屈曲-伸直运动，从而使大拇指具有屈曲-伸直的自由度。
68.进一步的，为了使大拇指模块100进行屈曲动作时，关节处的壳体不发生干涉，本
实施例中的旋转指节壳、拇指近端壳、拇指末端壳的手背侧与手掌掌心侧的衔接处均留有缝隙；
69.进一步的，上述的拇指末端关节105包括驱动连接块b1008及关节轴1007，所述伸屈驱动电机1013的伸缩端与驱动连接块b1008的底面固定，关节轴1007穿过驱动连接块b1008与拇指连杆1004后与拇指末端壳铰接，上述的伸屈驱动电机1013的固定端与旋转指节壳的铰接点位于所述旋转指节壳与拇指近端壳铰接点的下方。
70.进一步的，为了方便生产与安装，所述旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳均为分体式的扣合结构，所述旋转指节壳包括旋转指节1壳1012、旋转指节2壳1011，所述拇指近端壳包括拇指近端1壳1005、拇指近端2壳1006，所述拇指末端壳包括拇指末端1壳1003及拇指末端2壳1001；所述拇指末端壳还包括拇指末端中壳1002，所述拇指末端中壳1002位于所述拇指末端1壳1003与拇指末端2壳1001之间，所述拇指近端2壳1006与所述拇指末端中壳1002铰接，所述手指触觉传感器701敷设于所述拇指末端2壳1001的内表面，所述手指触觉控制板702设置在所述拇指末端1壳1003与拇指末端中壳1002之间。
71.进一步的，如图3a至3c所示，所述四指模块包括基指节201、四指近端指节203、四指中端指节205，四指末端指节206，以及用于铰接基指节201与四指近端指节203的基关节202，用于铰接四指近端指节203与四指中端指节205的四指近端关节204。其中，基关节202与四指近端关节204呈对角状分别靠近手背侧及手掌的掌心侧，基关节202包括基关节1轴2013a及基关节2轴2013b。
72.具体的，基指节201为安装块、固定在所述手掌主框架601的上端，所述四指近端指节203包括四指近端壳、驱动连接块c2009及四指连杆2006，所述四指中端指节205包括四指中端壳，所述四指末端指节206包括四指末端壳，所述基指节201、四指近端壳、四指中端壳之间由下至上依次铰接，所述四指中端壳与四指末端壳之间固定连接；所述驱动连接块c2009的上端与四指近端壳的掌心一侧利用连接轴b2008铰接、下端利用电机连接轴2010及电机传动连接块2011与所述四指驱动电机602的伸缩端铰接；所述四指连杆2006的上端及下端分别利用连接轴a2007与所述四指中端壳的下端掌心侧、所述基指节201的手背侧铰接。
73.另外，为了方便生产与安装，所述四指近端指节203、四指中端指节205及四指末端指节206均为分体式的扣合结构，分别包括位于手背侧的四指近端1壳、四指中端1壳2002、四指末端1壳2005，以及位于掌心侧的四指近端2壳2012、四指中端2壳2004、四指末端2壳2001；所述四指中端1壳2002与四指末端1壳2005为一体式结构，如图3b所示，所述四指末端壳还包括四指末端中壳2003，所述手指触觉传感器701敷设于所述四指末端2壳2001与所述四指末端中壳2003之间的内表面，所述手指触觉控制板702设置在所述四指中端指节205内。
74.进一步的，为了调整四指驱动电机602的姿态，方便其与四根手指传动配合，如图1b及图4所示，所述手掌模块600还包括固定在手掌主框架601上的电机压块607，所述四指驱动电机602通过电机压块607固定在所述手掌主框架601上，所述电机压块607与所述四指驱动电机602的固定面沿远离大拇指模块100的方向呈由高到低的台阶状分布，所述四指模块的指尖通过电机压块607具有不同的高度。
75.进一步的，如图1b及图4所示，所述手掌模块600还包括手掌支撑座608、连接底座
609及电源开关612，所述手掌主框架601固定在所述手掌支撑座608上，与手掌主框架601大拇指模块100、四指模块构成五指机械手主体，所述连接底座609与所述手掌支撑座608的下端固定连接，所述五指机械手主体通过连接底座609与外部的机械手、手臂连接，所述电源开关612与所述主控板610电连接。
76.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

技术特征：
1.一种触觉感知五指机械手，其特征在于：其包括手掌模块(600)、大拇指模块(100)、四指模块及触觉集成模块(700)，所述大拇指模块(100)、四指模块依次连接在所述手掌模块(600)上，所述四指模块为结构相同的四根指头，与大拇指模块(100)由近及远依次为食指部(200)、中指部(300)、无名指部(400)、小拇指部(500)；所述触觉集成模块(700)包括手掌触觉模块及手指触觉模块，所述手掌触觉模块包括设置在手掌模块(600)掌心处的手掌触觉传感器(703)及位于手掌模块(600)上、与手掌触觉传感器(703)连接的手掌触觉控制板(704)；所述手指触觉模块包括设置在大拇指模块(100)及四指模块手指的指肚处的手指触觉传感器(701)，以及设置在大拇指模块(100)及四指模块上、与手指触觉传感器(701)连接的手指触觉控制板(702)。2.根据权利要求1所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述手掌模块(600)包括手掌主框架(601)、手掌前壳(613)、手背后壳(611)、大拇指旋转驱动电推杆(606)、四指驱动电机(602)及主控板(610)，所述大拇指旋转驱动电推杆(606)、四指驱动电机(602)分别设置在所述手掌主框架(601)上，分别与所述大拇指模块(100)、四指模块传动连接；所述大拇指旋转驱动电推杆(606)的固定端与所述手掌主框架(601)通过销轴机构(614)铰接，具有绕所述销轴机构(614)的轴心摆动的自由度；所述四指驱动电机(602)的数量为四个、依次设置在所述手掌主框架(601)上，分别与所述食指部(200)、中指部(300)、无名指部(400)、小拇指部(500)传动连接；所述手掌前壳(613)及手背后壳(611)依次固定在所述主框架的手掌侧及手背侧；所述主控板(610)设置在所述手掌前壳(613)与手背后壳(611)之间、分别与所述大拇指旋转驱动电推杆(606)、四指驱动电机(602)及触觉集成模块(700)电连接；所述手掌触觉传感器(703)设置在所述手掌前壳(613)上，所述手掌触觉控制板(704)设置在所述手掌主框架(601)与手背后壳(611)之间。3.根据权利要求2所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述手掌模块(600)还包括与手掌前壳(613)形状适配的手掌软胶垫(615)，所述手掌软胶垫(615)敷设在所述手掌前壳(613)的外表面，所述手掌触觉传感器(703)位于所述手掌软胶垫(615)与所述手掌前壳(613)的外侧之间。4.根据权利要求2所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述大拇指模块(100)包括拇指旋转关节(101)，拇指旋转指节(102)、拇指近端指节(104)、拇指末端指节(106)、用于铰接拇指近端指节(104)及拇指末端指节(106)的拇指末端关节(105)；所述拇指旋转关节(101)为驱动连接块a，所述驱动连接块a的上端与所述拇指旋转指节(102)固定连接、中端与所述手掌主框架(601)铰接、下端与所述大拇指旋转驱动电推杆(606)的伸缩端铰接；所述拇指旋转指节(102)包括旋转指节壳及旋转连接节(1010)，所述拇指近端指节(104)包括伸屈驱动电机(1013)、拇指连杆(1004)、拇指近端壳，所述拇指末端指节(106)包括拇指末端壳；所述旋转指节壳的下端通过旋转连接节(1010)与所述驱动连接块a固定，所述旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳之间由下至上相互铰接、构成贯通的腔体；所述伸屈驱动电机(1013)的伸缩端与拇指连杆(1004)的上端同轴铰接在所述拇指末端壳内的下方，伸屈驱动电机(1013)的固定端穿过腔体、与旋转指节壳内的一侧铰接，拇指
连杆(1004)的下端与旋转指节壳内的另一侧铰接，所述拇指连杆(1004)的所在直线与所述拇指旋转指节(102)、拇指近端指节(104)、及拇指末端指节(106)的铰接点的连线呈“x”状交叉。5.根据权利要求4所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述旋转指节壳、拇指近端壳、拇指末端壳位于手背侧与手掌侧的衔接处留有缝隙；所述拇指末端关节(105)包括驱动连接块b(1008)及关节轴(1007)，所述伸屈驱动电机(1013)的伸缩端与驱动连接块b(1008)的底面固定，关节轴(1007)穿过驱动连接块b(1008)与拇指连杆(1004)后与拇指末端壳铰接，所述伸屈驱动电机(1013)的固定端与旋转指节壳的铰接点位于所述旋转指节壳与拇指近端壳铰接点的下方。6.根据权利要求2所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述四指模块包括基指节(201)、四指近端指节(203)、四指中端指节(205)，以及四指末端指节(206)；所述基指节(201)为安装块、固定在所述手掌主框架(601)的上端，所述四指近端指节(203)包括四指近端壳、驱动连接块c(2009)及四指连杆(2006)，所述四指中端指节(205)包括四指中端壳，所述四指末端指节(206)包括四指末端壳，所述基指节(201)、四指近端壳、四指中端壳之间由下至上依次铰接，所述四指中端壳与四指末端壳之间固定连接；所述驱动连接块c(2009)的上端与四指近端壳的掌心一侧铰接、下端与所述四指驱动电机(602)的伸缩端铰接；所述四指连杆(2006)的上端与所述四指中端壳的下端掌心侧铰接、下端与所述基指节(201)的手背侧铰接。7.根据权利要求4所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述旋转指节壳、拇指近端壳与拇指末端壳均为分体式的扣合结构，所述旋转指节壳包括旋转指节1壳(1012)、旋转指节2壳(1011)，所述拇指近端壳包括拇指近端1壳(1005)、拇指近端2壳(1006)，所述拇指末端壳包括拇指末端1壳(1003)及拇指末端2壳(1001)；所述拇指末端壳还包括拇指末端中壳(1002)，所述拇指末端中壳(1002)位于所述拇指末端1壳(1003)与拇指末端2壳(1001)之间，所述拇指近端2壳(1006)与所述拇指末端中壳(1002)铰接，所述手指触觉传感器(701)敷设于所述拇指末端2壳(1001)的内表面，所述手指触觉控制板(702)设置在所述拇指末端1壳(1003)与拇指末端中壳(1002)之间。8.根据权利要求6所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述四指近端指节(203)、四指中端指节(205)及四指末端指节(206)均为分体式的扣合结构，分别包括位于手背侧的四指近端1壳、四指中端1壳(2002)、四指末端1壳(2005)，以及位于掌心侧的四指近端2壳(2012)、四指中端2壳(2004)、四指末端2壳(2001)；所述四指中端1壳(2002)与四指末端1壳(2005)为一体式结构，所述手指触觉传感器(701)敷设于所述四指末端2壳(2001)的内表面，所述手指触觉控制板(702)设置在所述四指中端指节(205)内。9.根据权利要求2所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述手掌模块(600)还包括固定在手掌主框架(601)上的电机压块(607)，所述四指驱动电机(602)通过电机压块(607)固定在所述手掌主框架(601)上，所述电机压块(607)与所述四指驱动电机(602)的固定面沿远离大拇指模块(100)的方向呈由高到低的台阶状分布，所述四指模块的指尖通过电机压块(607)具有不同的高度。
10.根据权利要求2所述的一种触觉感知五指机械手，其特征在于：所述手掌模块(600)还包括手掌支撑座(608)、连接底座(609)及电源开关(612)，所述手掌主框架(601)固定在所述手掌支撑座(608)上，与手掌主框架(601)、大拇指模块(100)、四指模块构成五指机械手主体；所述连接底座(609)与所述手掌支撑座(608)的下端固定连接，所述五指机械手主体通过连接底座(609)与外部的机械手、手臂连接；所述电源开关(612)与所述主控板(610)电连接。

技术总结
本实用新型涉及一种触觉感知五指机械手，其包括手掌模块、大拇指模块、四指模块及触觉集成模块，所述大拇指模块、四指模块依次连接在所述手掌模块上，所述四指模块为结构相同的四根指头，与大拇指模块由近及远依次为食指部、中指部、无名指部、小拇指部；所述触觉集成模块包括手掌触觉模块及手指触觉模块，所述手掌触觉模块包括设置在手掌模块掌心处的手掌触觉传感器及位于手掌模块上、与手掌触觉传感器连接的手掌触觉控制板；所述手指触觉模块包括设置在大拇指模块及四指模块手指的指肚处的手指触觉传感器，以及设置在大拇指模块及四指模块上、与手指触觉传感器连接的手指触觉控制板。制板。制板。


技术研发人员：孙富春 方斌 马岩 朱畅 刘泽达
受保护的技术使用者：清瑞博源智能科技河北有限责任公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/9/16