A flexible structure with variable stiffness includes a left end cap, a right end cap, a rubber tube, an inlaid tooth and a rubber shell. The left end cap and the right end cap are symmetrically provided with a through hole a and a through hole b, respectively, to ensure that air between the rubber tube and the shell can be expelled and inhaled smoothly when the rubber tube expands and contracts. One end is connected to a rubber pipe, the other end of the airway is connected to an air pump or a pneumatic proportional valve. The function of the airway is to supply air for a flexible structure with variable stiffness. A shell and a rubber pipe are fixed between the left end cover and the right end cover. The rubber pipe is equidistantly distributed with wedge-shaped blocks, and the shell has a wedge-shaped groove corresponding to the shape of the inlaid teeth. The invention controls the stiffness of the flexible structure with variable stiffness by changing the air pressure so as to realize effective control of the adaptive degree and grasping force when touching the target object.
【技术实现步骤摘要】
一种可变刚度的柔性结构
本专利技术属于机械
,涉及一种可变刚度结构。
技术介绍
与刚性机器人相比,软性机器人主要应用于抓取易碎、表面复杂的物体、狭小空间作业、人机交互频繁的场景。在触碰人员和目标物体时,软体机器人需要保持较好的柔韧度,以保证其自适应性。在面对探索未知复杂环境时,软体机器人的自适应性也有助于对机器人自身的保护。而在抓取较重物体时,软体机器人需要保持更高的刚度,以保证软体机器人的抓持力。
技术实现思路
为了克服已有软体机器人的刚度较差的不足,本专利技术提供了一种可加持于软体操作手的可变刚度的柔性结构,可变刚度柔性结构可用于五指灵巧手指节、软体机器人等领域,通过改变气压大小的方式,来控制该可变刚度柔性结构的刚度大小,以实现触碰目标物体时自适应程度和抓持力的有效控制。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可变刚度的柔性结构,包括左端盖、右端盖、橡胶管、镶嵌齿和橡胶壳体,所述左端盖和右端盖上对称地分别设有通孔a与通孔b,用于保证所述橡胶管膨胀与收缩时,橡胶管与壳体间的空气能够顺利排出和吸入;所述左端盖的中央设置有一根气道,所述气道的一端连接至橡胶管中,气道的另一端连接至气泵或者气动比例阀,气道的功能在于为可变刚度柔性结构供气;所述左端盖与右端盖间固连有壳体和橡胶管,所述橡胶管上等间距分布有楔形块,所述壳体上有与镶嵌齿形状对应的楔形槽,在橡胶管没有供气的情况下,橡胶管与壳体分离;橡胶管充气膨胀时所述橡胶管上镶嵌齿嵌入壳体上的楔形槽中,致使整体结构的截面属性发生变化,从而形成刚度可变的结构。进一步,所述的左端盖、右端盖以及镶嵌齿是树脂材料热成 ...
【技术保护点】
1.一种可变刚度的柔性结构,其特征在于,所述柔性结构包括左端盖、右端盖、橡胶管、镶嵌齿和橡胶壳体,所述左端盖和右端盖上对称地分别设有通孔a与通孔b,用于保证所述橡胶管膨胀与收缩时,橡胶管与壳体间的空气能够顺利排出和吸入;所述左端盖的中央设置有一根气道,所述气道的一端连接至橡胶管中,气道的另一端连接至气泵或者气动比例阀,气道的功能在于为可变刚度柔性结构供气;所述左端盖与右端盖间固连有壳体和橡胶管,所述橡胶管上等间距分布有楔形块,所述壳体上有与镶嵌齿形状对应的楔形槽,在橡胶管没有供气的情况下,橡胶管与壳体分离;橡胶管充气膨胀时所述橡胶管上镶嵌齿嵌入壳体上的楔形槽中,致使整体结构的截面属性发生变化,从而形成刚度可变的结构。
【技术特征摘要】
1.一种可变刚度的柔性结构,其特征在于,所述柔性结构包括左端盖、右端盖、橡胶管、镶嵌齿和橡胶壳体,所述左端盖和右端盖上对称地分别设有通孔a与通孔b,用于保证所述橡胶管膨胀与收缩时,橡胶管与壳体间的空气能够顺利排出和吸入;所述左端盖的中央设置有一根气道,所述气道的一端连接至橡胶管中,气道的另一端连接至气泵或者气动比例阀,气道的功能在于为可变刚度柔性结构供气;所述左端盖与右端盖间固连有壳体和橡胶管,所述橡胶管上等间距分布有楔形块,所述壳体上有与镶嵌齿形状对应的楔形槽,在橡胶管没有供气的情况下,橡胶管与壳体分离;橡胶管充气膨胀时所述橡胶管上镶嵌齿嵌入壳体上的楔形槽中,致使整体结构的截面属性发生变化,从而形成刚度可变的结...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨庆华,方醒,鲍官军,杨邦出,陈志培,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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