柔性自适应四指仿生机械手结构设计

这款仿生柔性手部结构主要面向上肢功能缺失人群的日常动作辅助场景，同时也可拓展应用于轻量型服务机器人的末端执行单元，适配易碎品分拣、异形物件轻柔抓取等工业与服务场景，解决传统刚性机械手抓取易损伤物件、适配异形物能力差的痛点。结构设计上采用了无螺栓拼接的链式指节方案，每根手指由多段互锁的链节单元串联构成，指节间预留了均匀的活动间隙，无需额外铰接销轴即可实现自然的弯曲形变，大幅降低了装配复杂度与零件加工精度要求，同时也能适配不同手掌尺寸的定制化调整需求，用户可根据自身手掌宽度调整指根安装位置，无需重新开模制作整体结构。指尖位置预留了触觉传感模块的安装位，可配套压力传感元件实现抓取力度的实时反馈，信号可通过集成在腕带结构中的传输通路传递至控制端，腕部连接结构设计了两个不同朝向的安装面，既可以通过腕带固定在用户残肢末端，也可以通过标准接口连接至机械臂末端执行器安装位，安装边界预留了通用连接孔位，可适配多数轻型协作机械臂的末端安装标准。驱动层面采用外置电机牵拉的控制逻辑，用户可通过移动端控制程序预设不同的手指运动模式，对应不同的抓取动作需求，比如抓握水杯、捏取细小物件、握持工具等场景的运动曲线都可提前预设并实时调用。指节内部预留了弹性元件的安装槽位，可嵌入弹性片材让手指在无牵拉状态下保持自然伸直状态，配合链式结构的弯曲特性，抓取物体时可自动贴合物件外轮廓，实现自适应包络抓取，无需针对不同物件单独调整指节位置。整个手部结构采用一体化可打印设计，所有零件均无复杂倒扣结构，可直接通过增材制造方式加工，无需额外支撑结构，大幅降低了制作成本，适合小批量定制化生产，为上肢辅具的低成本普及提供了可行的结构方案。