一种气动软体夹持装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种气动软体夹持装置，包括工作台、安装在工作台上的夹取机构、输出端与夹取机构连接的驱动机构；夹取机构包括固定在工作台上的导轨、滑动式安装在导轨上的软体夹取组件、安装在软体夹取组件上的连接板；驱动机构包括安装在工作台上的第一舵机、与第一舵机输出端连接的法兰盘；连接板的一端与法兰盘的端面铰接，连接板的另一端与软体夹取组件铰接；夹取机构至少有两个，所有夹取机构沿着法兰盘的圆周方向均匀分布。软体夹取组件包括安装在导轨上的滑块、固定在滑块上的壳体、安装在壳体上的气动软体手指；连接板与壳体铰接。气动软体夹持装置能根据被抓物体的不同大小和形状进行变形，能抓取各种大小的物体，属于夹持装置的技术领域。

A kind of pneumatic soft clamping device

【技术实现步骤摘要】
一种气动软体夹持装置
本专利技术涉及夹持装置的
，尤其涉及一种气动软体夹持装置。
技术介绍
随着人类生活水平的提高，对智能、自动化的需求也越来越高，在自动化中，对物品的抓取是一个很重要的环节，传统的刚性夹持器能够抓取很重的物品，但是适应性和安全性不高，为了抓取形状各异和易碎、柔软的物体，软体机器人被给予了厚望，受到仿生学的影响，软体机器人采用的高度非线性的超弹性材料使得机器人拥有连续的无限自由度，更加友好的与人进行交互，对于抓取不同的物体有很高的适应性。在国内，一种具有主动包络和被动塑形功能的新型夹持器，通过将压缩空气软体驱动技术和颗粒塑形技术相结合,研制出气动软体塑形夹持器，以适应不同形状、大小和材质的工件，同时具备夹持操作的柔顺性和可靠性。浙江工业大学的罗鑫远提出了一种兼顾柔性和刚度的新型气压驱动手指，具有多指灵巧手具有良好的灵活性和适应性。在国外，YanqiongFei等人通过增加一个手腕来提高适应性，抓取范围仍受到手腕的限制，虽然提高了适应性但是也降低了抓取力度。GuoJ等人结合了变形电粘材料与气动，主要是为了更能够抓取厚度小的物体。ZhongGuoliang等人通过增加了一个转换机构，使手指能够旋转，有四种抓取方式。NishimuraT通过棘轮来控制两个手指进行多样化抓取。但是上述装置抓取空间不足，硬件上没办法提供各个位置和各个方向对物体进行不同力度的抓取，因为现实中的物体是极其多样化的，每个物体都有其适合的抓取策略、抓取位置、抓取方向和抓取力度，因此有必要开发一种新型机构，能够通过主动适应的方式，进一步扩大其抓取空间和抓取模式。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种气动软体夹持装置，气动软体夹持装置结构简单、易于控制，可用于抓取各种大小的易受伤害对象，而且能够根据被抓物体的不同大小和形状，进行变形，使之能够在最佳的位置和方向对物体进行抓取工作。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种气动软体夹持装置，包括工作台、安装在工作台上的夹取机构、输出端与夹取机构连接的驱动机构；夹取机构包括固定在工作台上的导轨、滑动式安装在导轨上的软体夹取组件、安装在软体夹取组件上的连接板；驱动机构包括安装在工作台上的第一舵机、与第一舵机输出端固定连接的法兰盘；连接板的一端与法兰盘的端面铰接，连接板的另一端与软体夹取组件铰接；夹取机构至少有两个，所有夹取机构沿着法兰盘的圆周方向均匀分布。通过软体夹取组件相互靠近对物体进行夹取。进一步的是：软体夹取组件包括滑动式安装在导轨上的滑块、固定在滑块上的壳体、安装在壳体上的气动软体手指；连接板与壳体铰接。气动软体手指可用于抓取各种大小的易受损坏的对象。进一步的是：壳体内设有第二舵机；第二舵机的输出端设有固定件，气动软体手指通过固定件安装在壳体上。气动软体手指本身可调气压范围，根据被夹物体的性质来调节气动软体手指的硬度。进一步的是：气动软体夹持装置还包括气动控制机构；气动控制机构包括固定在工作台上的底板、安装在底板上的气泵和控制器；第一舵机、第二舵机、气泵均与控制器信号连接，气泵的输出端与气动软体手指连通。通过控制器来控制气泵，从而控制气动软体手指的充气量。进一步的是：底板上固定有用于与外部设备连接的安装板，安装板上设有连接螺纹孔，气泵和控制器均位于底板和安装板之间。通过安装板可以将气动软体夹持装置安装在机械手等外部设备上。进一步的是：导轨的一部分固定在工作台上，导轨的其余部分悬空，软体夹取组件位于导轨的悬空端，壳体套在滑块和导轨上。软体夹取组件在导轨的悬空端移动。进一步的是：导轨和夹取机构均有四个，四个导轨和四个夹取机构均沿着法兰盘的圆周方向均匀分布，四条导轨的延长线均穿过法兰盘的圆心。通过四个夹取机构同时相互靠近实现夹取。进一步的是：连接板呈C形，所有连接板的圆弧的朝向相同。连接板法兰盘带动下转动的时候互不干涉。进一步的是：连接板与壳体的连接处设有卡件，连接板的一端通过卡件与壳体铰接。连接板可以绕着壳体转动。进一步的是：气泵的输出端连接有若干条气管，若干条气管分别与不同的气动软体手指连通，所有气管上均设有电磁换向阀。通过电磁换向阀来调节气动软体手指的气压范围。总的说来，本专利技术具有如下优点：气动软体夹持装置具有的被动适应抓取能力，也具有主动适应的能力，通过第一舵机控制气动软体手指的缩放，能够适应不同大小的物体，第二舵机的旋转带动气动软体手指转动来改变与物体的接触面，能够适应不同形状的物体，由于气动软手指是超弹性材料做成，能够适应不同刚度。因此拥有多种夹持策略，拥有更高的安全性和可靠性，配合气动软体手指本身拥有的可调气压范围，使得气动软体夹持装置能在物体的最佳位置、方向上进行合适力度的抓取。气动软体夹持装置可用于抓取各种大小的易受损坏的对象。气动软体夹持装置设计和制造过程简单，因此该装置有巨大的应用前景。附图说明图1是气动软体夹持装置的结构示意图。图2是夹取机构和驱动机构的结构示意图。图3是夹取机构和驱动机构的剖视图。图4是夹取机构向法兰盘靠近的工作原理图。图5是夹取机构向法兰盘远离的工作原理图。图6至图12是气动软体夹持装置的工作示意图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：1为工作台，2为导轨，3为软体夹取组件，4为连接板，5为第一舵机，6为法兰盘，7为滑块，8为壳体，9为气动软体手指，10为第二舵机，11为底板，12为气泵，13为控制器，14为安装板，15为连接螺纹孔，16为卡件，17为固定件。结合图1、图2、图3所示，一种气动软体夹持装置，包括工作台、安装在工作台上的夹取机构、输出端与夹取机构连接的驱动机构；通过驱动机构驱动夹取机构来夹取物体。夹取机构包括固定在工作台上的导轨、滑动式安装在导轨上的软体夹取组件、安装在软体夹取组件上的连接板；工作台水平设置，导轨固定在工作台上，软体夹取组件滑动式安装在导轨上，软体夹取组件沿着导轨在水平面上做直线运动。驱动机构包括安装在工作台上的第一舵机、与第一舵机输出端固定连接的法兰盘；第一舵机的机体安装在工作台的下方，第一舵机的输出端从下往上穿过工作台后与法兰盘固定连接，第一舵机带动法兰盘转动。连接板的一端与法兰盘的端面铰接，连接板的另一端与软体夹取组件铰接；法兰盘转动的时候，会带动连接板的一端绕着法兰盘的中心转动，从而使得连接板另一端连接的软体夹取组件在导轨上滑动。夹取机构至少有两个，所有夹取机构沿着法兰盘的圆周方向均匀分布。所有夹取机构上的软体夹取组件的运动是同步的，所有夹取机构上的软体夹取组件同时靠近法兰盘或同时远离法兰盘。通过第一舵机实现欠驱动控制，不需要那么多的控制器，只需要中间一个舵机就能实现所有夹取机构的扩张或收缩。软体夹取组件包括滑动式安装在导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动软体夹持装置，其特征在于：包括工作台、安装在工作台上的夹取机构、输出端与夹取机构连接的驱动机构；夹取机构包括固定在工作台上的导轨、滑动式安装在导轨上的软体夹取组件、安装在软体夹取组件上的连接板；驱动机构包括安装在工作台上的第一舵机、与第一舵机输出端固定连接的法兰盘；连接板的一端与法兰盘的端面铰接，连接板的另一端与软体夹取组件铰接；夹取机构至少有两个，所有夹取机构沿着法兰盘的圆周方向均匀分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种气动软体夹持装置，其特征在于：包括工作台、安装在工作台上的夹取机构、输出端与夹取机构连接的驱动机构；夹取机构包括固定在工作台上的导轨、滑动式安装在导轨上的软体夹取组件、安装在软体夹取组件上的连接板；驱动机构包括安装在工作台上的第一舵机、与第一舵机输出端固定连接的法兰盘；连接板的一端与法兰盘的端面铰接，连接板的另一端与软体夹取组件铰接；夹取机构至少有两个，所有夹取机构沿着法兰盘的圆周方向均匀分布。


2.按照权利要求1所述的一种气动软体夹持装置，其特征在于：软体夹取组件包括滑动式安装在导轨上的滑块、固定在滑块上的壳体、安装在壳体上的气动软体手指；连接板与壳体铰接。


3.按照权利要求2所述的一种气动软体夹持装置，其特征在于：壳体内设有第二舵机；第二舵机的输出端设有固定件，气动软体手指通过固定件安装在壳体上。


4.按照权利要求3所述的一种气动软体夹持装置，其特征在于：气动软体夹持装置还包括气动控制机构；气动控制机构包括固定在工作台上的底板、安装在底板上的气泵和控制器；第一舵机、第二舵机、气泵均与控制器信号连接，气泵的输出端与气动软体手指...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文恺，肖俊龙，李志强，许志鹏，黄伙球，胡威，吴羽，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44