一种基于气动肌肉的仿生机械手制造技术

技术编号:10369489 阅读:170 留言:0更新日期:2014-08-28 12:18
本实用新型专利技术是一种基于气动肌肉的仿生机械手。包括:手指触须,手指,回复弹簧,气动肌肉,机械手基座。所述的手指触须由吸盘、万向球轴承、圆柱直杆、圆柱筒和支撑弹簧五部分组成;本实用新型专利技术结构简单,采用气动肌肉和弹簧共同作用,具有良好的柔顺性;手指触须上的吸盘可以根据受力调整姿态,充分接触物体表面。手指触须会根据物体的表面的形状自动伸缩,以适应不规则表面,不会产生局部受力过大的情况。机械手可以抓取易碎、易滑、易产生划痕的物体,适应性强,应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
—种基于气动肌肉的仿生机械手
本技术属于机器人领域,涉及的是一种基于气动肌肉的,具有柔顺自适应特点的仿生机械手。
技术介绍
气动肌肉是一种新型的驱动器,具有质量轻,仿生性和柔顺性好,功率重量比高,清洁无污染等优点,被广泛应用于机器人领域。气动肌肉大多被用于构造手臂关节、腿部关节或者康复训练装置,而且采用多个气动肌肉驱动一个关节。很少用于像手指这样的小关节。因为气动肌肉具有一定的体积且只能提供收缩力,不能提供伸张力;现有的机械手大多是采用棍状的手指,接触面积小,适应性差,容易在局部产生较大的作用力,对被夹持的物体产生破坏。中国技术专利201120051826.2是一种钩状的危险品采集机械手,极易造成危险品破裂。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足,设计一种基于气动肌肉的具有柔顺自适应性的仿生机械手。一种基于气动肌肉的仿生机械手,包括:手指触须,手指,回复弹簧,气动肌肉,机械手基座。手指触须由吸盘、万向球轴承、圆柱直杆、圆柱筒和支撑弹簧五部分组成。支撑弹簧在圆柱筒内,下端固定在圆柱筒的底端,上端固定在圆柱直杆的底端。圆柱直杆插在圆柱筒内。圆柱直杆的顶端安装有万向球轴承,万向球轴承的上端安装有吸盘。手指触须以阵列的形式排列在手指上,手指是一个矩形的弯曲的具有一定弹性的钢板。两根手指交叉铰接在一起并安装在机械手基座上,手指铰接点两侧对称安装有两根回复弹簧,气动肌肉连接两个手指下端。使用时,通过给气动肌肉充气,驱动两根手指夹取物体,手指触须上的吸盘可以根据受力调整姿态,充分接触物体表面。手指触须会根据物体的表面的形状自动伸缩,形成一个与夹持物体外形相同的腔体将物体包在其中,使受力相对均匀,不会产生局部受力过大的情况。气动肌肉放气时,在弹簧回复力的作用下,两根手指张开,放开物体。本技术相比于现有技术具有以下有益效果:(I)与棍状的手指相比,面状的手指接触面积大,受力相对均匀。结构简单,采用单根气动肌肉驱动,靠弹簧提供回复力,具有良好的柔顺性;(2)触须前端的吸盘可以根据受力自我调整姿态,以充分接触物体表面,触须会自动伸缩,以适应不规则的表面。与海绵等缓冲物相比,自适应性更强。机械手可以抓取易碎、易滑、易产生划痕的物体,适应性强,应用广泛;【附图说明】图1是本技术的总体结构示意图;图2是单个手指的展开图;图3是手指触须的放大图;【具体实施方式】以下结合附图对本技术作进一步说明。一种基于气动肌肉的仿生机械手,包括:手指触须1,手指2,回复弹簧3,气动肌肉4,机械手基座5。手指触须由吸盘11、万向球轴承12、圆柱直杆13、圆柱筒14和支撑弹簧15五部分组成。支撑弹簧15在圆柱筒14内,下端固定在圆柱筒14的底端,上端固定在圆柱直杆13的底端。圆柱直杆13插在圆柱筒14内,可以上下移动,实现伸缩。圆柱直杆13的顶端安装有万向球轴承12,万向球轴承12的上端安装有吸盘11。手指触须I以阵列的形式排列在手指2上,手指2是一个矩形的弯曲的具有一定弹性的钢板。两根手指2交叉铰接在一起并安装在机械手基座5上,手指2铰接点两侧对称安装有两根回复弹簧3,气动肌肉4连接两根手指2下端,作为驱动元件,气动肌肉4本身具有良好的柔顺性。使用时,通过给气动肌肉4充气,驱动两根手指2夹取物体,手指触须I上的吸盘11接触物体,根据受力情况,万向球轴承12转动,使吸盘11调整姿态充分接触物体表面,吸盘11对物体具有吸附作用,可以防止物体滑落。手指触须I会根据物体表面的形状自动伸缩,形成一个与夹持物体外形相同的腔体将物体包在其中,使受力相对均匀,不会产生局部受力过大的情况。气动肌肉4放气时,在弹簧回复力的作用下,两根手指2张开,放开物体。这种机械手可以抓取动物、表面带突刺的物体、易碎易滑物品等,适应性强,应用广泛。尽管本文较多地使用了手指触须1,手指2,回复弹簧3,气动肌肉4,机械手基座5,吸盘11、万向球轴承12、圆柱直杆13、圆柱筒14和支撑弹簧15等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本技术的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本技术精神相违背的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于气动肌肉的仿生机械手,包括:手指触须(1),手指(2),回复弹簧(3),气动肌肉(4),机械手基座(5),手指触须由吸盘(11)、万向球轴承(12)、圆柱直杆(13)、圆柱筒(14)和支撑弹簧(15)五部分组成,支撑弹簧(15)在圆柱筒(14)内,下端固定在圆柱筒(14)的底端,上端固定在圆柱直杆(13)的底端,圆柱直杆(13)插在圆柱筒(14)内,圆柱直杆(13)的顶端安装有万向球轴承(12),万向球轴承(12)的上端安装有吸盘(11),手指触须(1)以阵列的形式排列在手指(2)上,手指(2)是一个矩形的弯曲的具有一定弹性的钢板,两根手指(2)交叉铰接在一起并安装在机械手基座(5)上,手指(2)铰接点两侧对称安装有两根回复弹簧(3),气动肌肉(4)连接两个手指(2)下端。

【技术特征摘要】
1.一种基于气动肌肉的仿生机械手,包括:手指触须(1),手指(2),回复弹簧(3),气动肌肉⑷,机械手基座(5),手指触须由吸盘(11)、万向球轴承(12)、圆柱直杆(13)、圆柱筒(14)和支撑弹簧(15)五部分组成,支撑弹簧(15)在圆柱筒(14)内,下端固定在圆柱筒(14)的底端,上端固定在圆柱直杆(13)的底端,圆柱直杆(13)插在圆...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍春雷王斌锐金英莲任杰
申请(专利权)人:中国计量学院
类型:新型
国别省市:浙江;33

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