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公开(公告)号:CN102896636B
公开(公告)日:2016-05-11
申请号:CN201210084863.2
申请日:2012-03-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 差动轮系耦合自适应欠驱动手指装置,属于人工假手技术领域。该装置包括基座、三个指节、三个关节轴、一个传动轴、两个传动连杆、一个电机、两套差动轮系机构和簧件。该装置实现了耦合抓取过程与欠驱动自适应抓取过程融合为一体的特殊效果,该手指装置在碰触物体前采用耦合方式传动,在碰触物体后,又可以采用欠驱动自适应方式抓取物体,自动适应所抓物体的大小和形状。该手指的外形、抓握模式与人手的基本相同。
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公开(公告)号:CN102896639A
公开(公告)日:2013-01-30
申请号:CN201210059550.1
申请日:2012-03-08
Applicant: 中南大学
CPC classification number: B25J15/0009
Abstract: 一种人工假手的大拇指机构,它涉及一种仿人假手的大拇指机构。本发明的目的是为解决现有大多数假手的大拇指,都只有一个方向的抓握运动的问题。本发明通过蜗轮蜗杆传动实现大拇指的转动,通过蜗轮蜗杆传动、圆锥齿轮传动实现大拇指的弯曲抓握功能,通过平面四杆机构实现拇指一二指节的欠驱动。本发明的有益效果:大拇指在抓握的运动过程中能实现拇指转动、弯曲抓握以及复杂的空间运动,能实现大拇指多方位抓握的功能,满足真人手大拇指所具有的各种运动功能,同时,在本发明的大拇指的传动机构中采用了蜗轮蜗杆传动,机构具有自锁功能,电机断电后能维持拇指抓握力矩,本发明结构简单、运动灵活、控制方便、重量轻、体积小,拇指的抓握力大。
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公开(公告)号:CN103417315B
公开(公告)日:2019-06-07
申请号:CN201310329423.3
申请日:2013-08-01
Applicant: 中南大学
IPC: A61F2/72
Abstract: 一种假肢手的拟人反射控制方法,包括以下步骤:假肢手主模式控制器负责抓起物体;根据抓取力反馈信息判断物体是否有滑动趋势或滑动;有滑动趋势或滑动时根据抓取力信号的小波变换的细节系数信息计算滑动强度和滑动强度的变化率;根据滑动强度和滑动强度的变化率,由抓握力增量模糊估计系统计算抓握力增量;有滑动趋势或滑动时反射控制器和主模式控制器共同控制假肢手迅速、平稳抓握物体。上述假肢手的拟人反射控制方法,不仅检测滑觉信息,而且根据滑动强度和滑动强度的变化率来增加握力,同时在有滑动趋势或滑动时利用了反射控制器与主模式控制器共同控制假肢手抓握,实现了被抓物体发生迅速抓稳物体而且抓取力合适不损坏物体的效果,达到了人手抓取反射控制的迅速性和平稳性的要求。此外,还提供了一种假肢手的拟人反射控制算法。
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公开(公告)号:CN105892331A
公开(公告)日:2016-08-24
申请号:CN201410682826.0
申请日:2014-11-25
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 一种电机驱动机械手的力估计与控制方法,特别适用于机械手抓取物体等操作。该发明根据机械手的电机类型,以及不同的电机参数,建立各个电机的状态方程(组),建立电机的输出扭矩与电机电流的函数方程(组);根据机械手的传动结构,建立力传递模型,建立接触时抓握力与电机输入扭矩以及旋转角度的函数方程(组);再根据上述结构建立接触力与各个电机电流的函数方程(组);建立数学估计模型逆运算关系,在接触物体时,可直接通过逆换算后估算出抓握力,输入控制系统完成目标控制。本发明的优点在于:提供一种抓握力的估计方法用于电机驱动机械手的控制,用于取代力传感器和力矩传感的功能,节约机械手紧凑的空间,同时给机械手的力过载增加保护。
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公开(公告)号:CN102904481A
公开(公告)日:2013-01-30
申请号:CN201210059537.6
申请日:2012-03-08
Applicant: 中南大学
IPC: H02N2/06
Abstract: 一种螺旋型紧凑位移放大装置,它涉及一种使用微驱动器的微位移放大机构。它的主要结构包括安装微驱动器的固定底座,微驱动器连接器,多级杠杆机构以及位移输出机构。多级杠杆机构布置在固定底座的多层安装面上,整个杠杆机构呈现螺旋状上升结构。该位移放大装置解决了现有的微位移放大机构存在的体积庞大,刚度差的问题,其具有结构紧凑,放大倍数高,稳定可靠等优点,特别适用在对机构体积要求严格的精密机械和微纳米驱动技术领域。
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公开(公告)号:CN102896637A
公开(公告)日:2013-01-30
申请号:CN201210144555.4
申请日:2012-05-11
Applicant: 中南大学
IPC: B25J15/00
CPC classification number: B25J15/0009
Abstract: 具有快速反射抓取功能的耦合自适应欠驱动仿人手指装置,它涉及一种残疾人假肢手上的仿人手指装置。本发明采用电机和微驱动器联合驱动主、次两套运动机构,次运动具备快速反射运动功能,解决了已有假肢手仿人手指存在抓取不稳定等问题。本发明所述的主运动机构由传动齿轮、传动连杆、耦合弹性连杆和弹性限位元件构成,采用电机驱动,可实现三关节仿人手指拟人化的耦合抓取过程与欠驱动自适应抓取过程融为一体的功能;本发明特别涉及的次运动机构由加装微驱动器的连杆机构构成,其中微驱动器安装于第一传动连杆和第二传动连杆中,当主运动机构完成对物体的包络抓取后、若安装于指尖的滑动传感器检测到物体与手指之间有相对滑动时,微驱动器可产生快速响应,联合主运动连杆机构实现对物体的稳定抓取,防止物体滑落。该手指装置结构简单、制造成本低,可输出力大,在外观与动作上都具有拟人特性,特别适合应用在残疾人假肢手上。
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公开(公告)号:CN102895052A
公开(公告)日:2013-01-30
申请号:CN201210206869.2
申请日:2012-06-21
Applicant: 中南大学
IPC: A61F2/70
Abstract: 一种用于假肢手的快速反射抓取的微驱动机构,它涉及一种用于假肢手或仿人手指装置上的,实现人手快速反射抓取功能的微驱动结构。本发明所述的微驱动结构由微驱动器和柔性放大装置组成,微驱动器采用由形状记忆合金、超磁致伸缩材料、压电陶瓷或者静电等特殊功能材料制成,通电后具有快速伸缩功能;微驱动快速反射机构中的柔性放大机构可以对微驱动器输出的力进行一定倍数的减小,位移进行相应倍数的放大,以达到输出力适中的目的。当传感器检测到手中被抓物体具有滑动趋势时,微驱动器动作,配合由假肢手驱动系统的主运动结构实现对物体的快速稳定抓取,解决了已有假肢手或仿人手指存在的抓取不稳定等问题。该结构简单可造、可输出力大,可以作为一个独立的结构安装在仿人手指装置的各个指节,特别适合应用在各种仿人假肢手上。
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