A rigid-soft coupling mechanical finger with variable stiffness internal skeleton includes a soft finger and a variable stiffness internal skeleton placed in the soft finger. The variable stiffness internal skeleton includes proximal phalanx, middle phalanx and distal phalanx, which are connected with proximal phalanx and distal phalanx respectively and rotated with proximal phalanx and distal phalanx, proximal phalanx and distal phalanx respectively. The first and second expansive membranes are respectively arranged in the bone. The first and second expansive membranes are inflated and deformed to change the stiffness by inflating gas into the distal phalanges. The invention has beautiful structure, small volume and stronger adaptability, and obviously improves the performance of the soft finger. It not only ensures the safe and efficient interaction between the soft finger and the environment, but also greatly improves the grasping ability and carrying capacity of the finger, reduces the volume of the grasping device and saves space.
【技术实现步骤摘要】
变刚度内骨骼刚软耦合机械手指
本专利技术涉及的是一种工业自动化机器人领域的技术,具体是变刚度内骨骼刚软耦合机械手指。
技术介绍
现代机器人研究中特别活跃的领域涉及柔性部件的探索,无论是人造肌肉还是用于抓取物体的抓手等,这些更具延展性的部件都为人类开辟了新的可能性,并使机器更安全。其中软体手指的研究得到了学术界和工业界的广泛关注。软体手的手指能够像生物体一样,主动或者被动地改变自身的形状、刚度以及运动方式,从而更加安全高效地与环境互动。但是传统的软体手指由于材料的限制,不能达到同生物体一样的强度,极大地限制了软体抓手对较大质量物体的抓取能力和承载能力。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足,提出一种变刚度内骨骼刚软耦合机械手指,通过在传统的软体手指内部增加具有变刚度的内骨骼来构建刚软耦合变刚度机械手指,在避免手指抓取物体过程中会发生的干涉同时,也实现了对软体抓手抓取力和抓取稳定性的提升,具有较好的适应性和可移植性,减少了软体手装置的体积。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术包括:软体手指和设置于软体手指内的变刚度内骨骼,该变刚度内骨骼包括:依次连接的近节指骨、中节指骨和远节指骨,其中:中节指骨分别与近节指骨和远节指骨转动连接且近节指骨和远节指骨相连通,近节指骨和远节指骨内分别设有第一膨胀膜和第二膨胀膜,通过通入气体至远节指骨使第一膨胀膜与第二膨胀膜膨胀变形以改变刚度。所述的软体手指包括:手指外层、气嘴和手指内芯,其中:手指内芯设置于手指外层内,气嘴设置于手指外层一端。所述的手指内芯为半圆柱体结构,该半圆柱体结构上设有用于防止径向形变的纤维 ...
【技术保护点】
1.一种变刚度内骨骼刚软耦合机械手指,其特征在于,包括:软体手指和设置于软体手指内的变刚度内骨骼,该变刚度内骨骼包括:依次连接的近节指骨、中节指骨和远节指骨,其中:中节指骨分别与近节指骨和远节指骨转动连接且近节指骨和远节指骨相连通,近节指骨和远节指骨内分别设有第一膨胀膜和第二膨胀膜,通过通入气体至远节指骨使第一膨胀膜与第二膨胀膜膨胀变形以改变刚度。
【技术特征摘要】
1.一种变刚度内骨骼刚软耦合机械手指,其特征在于,包括:软体手指和设置于软体手指内的变刚度内骨骼,该变刚度内骨骼包括:依次连接的近节指骨、中节指骨和远节指骨,其中:中节指骨分别与近节指骨和远节指骨转动连接且近节指骨和远节指骨相连通,近节指骨和远节指骨内分别设有第一膨胀膜和第二膨胀膜,通过通入气体至远节指骨使第一膨胀膜与第二膨胀膜膨胀变形以改变刚度。2.根据权利要求1所述的变刚度内骨骼刚软耦合机械手指,其特征是,所述的软体手指包括:手指外层、气嘴和手指内芯,其中:手指内芯设置于手指外层内,气嘴设置于手指外层一端。3.根据权利要求2所述的变刚度内骨骼刚软耦合机械手指,其特征是,所述的手指内芯为半圆柱体结构,该半圆柱体结构上设有用于防止径向形变的纤维丝线和防止侧形变的纤维层,其中:纤维层设置于手指内芯平面一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭欣宇,张文明,李汶柏,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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