OpenBionics假手项目介绍|BCIduino社区整理

Prosthetic Hands项目

仿生特性
基于人类手的结构和功能,设计者认为拟人化是手设计中的一个重要特征,它可以改善人们日常生活中的各种任务。在这个设计中,拟人化体现在两个具体的设计选择上:
1)使用拟人运动学模型;
2)使用仿生手指驱动和传动系统。
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仿生柔性手指机器人手指
手指驱动和传输系统遵循一种仿生设计,在结构上再现了人类手指的弯曲(通过低摩擦管驱动肌腱)和伸展(使用弹性体材料)运动。手指的结构是由有机玻璃(丙烯酸)构成的,弯曲关节是用硅树脂片实现的。
对于机器人手指,还使用以下材料:
1)易于变形的海绵状胶带(以扩大接触面,减少接触力对抓取物体的冲击并增强稳定性)
2)橡胶带(增加摩擦力并将海绵状胶带约束在机器人指骨上)
3)防滑带(最大限度地提高摩擦力在接触过程中,增强抓握的稳定性)。

拇指机构
提出了一种可实现9种不同对向配置的选择性锁紧齿形机构。该机构用一个旋转自由度代替了实现拇指对地的三自由度。所提出的机构在锁定时完全僵硬,不受动态/非结构环境中固有的扭转力的影响。拇指使用单独的肌腱布线系统,其肌腱末端连接到单独的伺服滑轮上。
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选择性锁定差速机构(Whiffletree)
设计者还提出了一种新颖的选择性锁定差分机构,可以阻止每个手指的运动,使用一个按钮。差速器允许用户以直观的方式选择所需的手指组合,仅用一个电机实现不同的抓取策略。whiffletree的顶部两个栏有适当设计的孔,手掌容纳了一系列按钮,按下后这些按钮就会被拉长。这个想法是,当按钮被按下时,拉长的部分将填充适当的手指孔,并且这个特定手指的运动受到限制。
使用差速机构和单个电机,总共可以实现16种不同的索引、中间、环形和小指组合。这9个不同的抓握姿势可以组合成144个不同的姿势。
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个性化设计
从人体测量学中衍生出的人体测量学的个性化模型可以用于人体测量学。为了得到手指指骨长度和个性化手指基架的位置和方向,需要的唯一参数是人的手长(HL)和人的手宽度(HB)。
假手可以使用现成的低成本材料和快速成型技术(3D打印)或标准机械工具制造。所有需要的材料都可以在世界各地的五金店找到。
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