柔性欠驱动肌电假手结构设计方案

这款欠驱动假手主要面向上肢肢体缺损人群的日常动作辅助场景，也可作为轻型仿生夹持末端适配桌面级小型机械臂，完成易损物件的柔性抓取作业。整套结构采用模块化集成设计思路，核心传动部件做了一体化滑移基座布局，安装环节无需额外定制转接支架，仅需将配套伺服执行器拧入预设安装位即可完成整机装配，大幅降低了组装调试的工序复杂度。手指部分采用柔性铰链式欠驱动结构，单根手指内置多段弹性形变结构，抓取过程中可自适应贴合不同外形轮廓的被抓物件，无需额外布置多组传感器做闭环力反馈，仅通过两个伺服的协同动作，就能实现对圆柱、方块、不规则曲面物件的稳定包络抓取，抓取接触力可通过柔性指体的形变量自然缓冲，避免刚性夹持对易碎物件造成损伤，也能适配不同握持力度的日常使用需求。从安装边界来看，基座预留的伺服安装位适配标准尺寸的微型舵机，整体基座的安装孔位间距匹配常规3D打印件的装配公差，手指完全展开时的横向最大宽度控制在常规成人手掌尺寸范围内，指节弯曲行程覆盖日常握持水杯、抓取小件工具、捏取薄型物件的动作范围，指端闭合时的最小间隙可满足捏取纸张、薄卡片的使用需求。结构设计阶段充分考虑了桌面级FDM3D打印机的加工适配性，除了内置的弹性铰链部分需要采用柔性耗材打印外，其余基座、传动架、指节支撑部分均可采用常规刚性耗材打印成型，打印过程无需额外添加支撑结构，拆分后的单个零件尺寸均适配普通双挤出头3D打印机的成型幅面，用户可根据自身使用需求调整指部柔性段的耗材硬度，匹配不同抓取场景的力度需求。整套传动结构没有冗余的连杆零件，所有滑动配合面均预留了合理的活动间隙，装配后无需额外添加润滑介质即可顺畅动作，日常使用过程中的维护仅需检查伺服固定螺丝的松紧度，不存在易损耗的复杂传动零件，长期使用的可靠性更高。在实际应用中，该结构既可以搭配肌电信号采集模块作为假肢使用，帮助上肢缺损用户恢复基础的手部抓取功能，也可以更换连接法兰作为轻型协作机器人的末端执行器，用于3C电子装配、生鲜分拣等需要柔性夹持的作业场景，欠驱动的结构设计大幅减少了驱动元件的使用数量，在保证抓取适应性的同时有效控制了整体重量与制造成本。