软体仿生手指及仿生机械手制造技术

本发明专利技术公开了一种软体仿生手指，包括：至少两个指节，所述指节为中空软性管体；用于连接所述至少两个指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔，所述伸缩结构包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。本发明专利技术软体仿生手指，通过设置伸缩结构，将指节连接，利用伸缩结构内气腔充气和泄气的过程，产生弯曲，同时因为指节的存在，形成类似人体的手指的仿生效果，相比现有的方案，更佳贴近真实人体手指，具备更强的抓握、按压功能，具备更优秀的仿生性能。

【技术实现步骤摘要】
软体仿生手指及仿生机械手
本专利技术涉及仿生机械领域，特别指一种软体仿生手指及仿生机械手。
技术介绍
目前，针对基于人体仿生的机械手，因为应用的广泛而得到了关注。仿生机械手的核心在于仿生手指，市场上的仿生手指大多采用气动多腔室结构，通过对气体腔室充气，使得软体手整体向一定的方向弯曲而实现抓取功能。如中国专利技术专利CN107378980A公开的一种新型柔性手指，包括手指底板和手指指面，所述手指指面连接于手指底板的一侧板面上，所述手指底板的弹性模量大于手指指面的弹性模量，所述手指指面包括指尖段、指节段和指跟段，所述指节段包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连构成了波浪形结构，所述指节段和手指底板共同围成了驱动腔室，所述指节段和指跟段之间设置有过渡凹槽，所述指跟段内设置有与驱动腔室连通的膨胀连通腔室，所述手指底板或指跟段上设置有与膨胀连通腔室相连通的通气口，当所述通气口设置于手指底板上时，通气口的位置与指跟段位置对应。该柔性手指的结构更加合理，装更加方便。但是上述方案仅能针对抓取物体实施，在按摩领域等需要精确仿生拟人操作的领域，上述方案就不再适用。基于此，如何提供一种刚度可以满足真正仿生要求的仿生手指，成为了业内亟需解决的技术问题。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种能够满足刚度要求的仿生手指。技术方案：一种软体仿生手指，包括：至少两个指节，所述指节为中空软性管体；用于连接所述至少两个指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔，所述伸缩结构包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。进一步地，所述封闭气腔内底部设有加热组件。进一步地，所述封闭气腔内底部设有弯曲传感器。进一步地，所述指节下侧设有仿生层。进一步地，所述指节包括指尖段、指腹段和指根段，所述指尖段、指腹段和指根段通过所述伸缩结构依次连接，所述指根段尾端封闭并通过气管与外界气路连通，所述指尖段前端高度沿指尖方向逐渐降低。进一步地，所述波浪形结构的横截面为圆弧形。一种仿生机械手，包括：基座和设置于所述基座上的如所述的软体仿生手指。有益效果：本专利技术软体仿生手指，通过设置伸缩结构，将指节连接，利用伸缩结构内气腔充气和泄气的过程，产生弯曲，同时因为指节的存在，形成类似人体的手指的仿生效果，相比现有的方案，更佳贴近真实人体手指，具备更强的抓握、按压功能，具备更优秀的仿生性能。附图说明附图1为本专利技术软体仿生手指的实施例1的平面结构示意图；附图2为图1所示软体仿生手指的剖视结构示意图；附图3位图1所示软体仿生手指的伸缩结构部分横截面结构示意图；附图4为本专利技术软体仿生手指的另一实施例的平面结构示意图；附图5为本专利技术仿生机械手的一个实施例的立体结构示意图；附图6为本专利技术仿生机械手的另一个实施例的立体结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。参见图1至3所示的本专利技术软体仿生手指的实施例1，包括:一种软体仿生手指，包括：至少两个指节1和用于连接所述至少两个指节1的伸缩结构2。所述指节1为中空软性管体；所述指节1和所述伸缩结构2内连通形成封闭气腔10，所述伸缩结构2包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。本专利技术软体仿生手指，通过设置伸缩结构2，将指节1连接，利用伸缩结构2内气腔10充气和泄气的过程，产生弯曲，同时因为指节1的存在，形成类似人体的手指的仿生效果，相比现有的方案，更佳贴近真实人体手指，具备更强的抓握、按压功能，具备更优秀的仿生性能。在本实施例中，所述指节包括三个指节1，分别为指尖段11、指腹段12和指根段13，所述指尖段11、指腹段12和指根段13通过所述伸缩结构2依次连接，所述指根段13尾端封闭并通过气管与外界气路连通，所述指尖段11前端高度沿指尖方向逐渐降低。指尖段11、指腹段12和指根段13的设置，更加贴近人体实际手指的形态，能够提供更优的仿生效果，特别适用于按摩、抓取等领域，能够更加精准的模拟人手的抓取、按压效果。在本实施例中，伸缩结构2包括线性底面和环绕所述线性底面设置的波浪形结构，波浪形结构包括多个依次连接的波峰和波谷，波峰的宽度沿竖直向上方向渐变小，而波谷的宽度沿竖直向上方向渐变大，所述波浪形结构的横截面为圆弧形。在实际工作中，因为线性底面的弹性模量大于波浪形结构的弹性模量，在封闭气腔内充气时，波浪形结构的形变也就大于线性底面，从而导致波浪形结构伸展，形成了弯曲；而封闭气腔10内放气时，波浪形结构在波峰和波谷的弹性作用下收缩，形成软体仿生手指的平直状态。而波浪形结构圆弧形横截面的设置，可以保证相对较好的扭矩，抵抗软体仿生手指在受力时发生的扭转变形。在其他实施例中，线性底面的横截面为“ㄩ”型，波浪形结构位于线性底面的上侧，这种方式可以保证弯曲的方向性，不会发生软体仿生手指径向的变形，如图4所示。作为对本实施例进一步地优化，为了提高仿生性能，与人体手指更加近似，所述封闭气腔内底部设有加热组件，所述加热组件包括紧贴封闭气腔内底部设置的加热线路4和温度传感器5。所述封闭气腔内底部还设有用于感应软体仿生手指弯曲度的弯曲传感器(图示未给出)。所述指节1下侧设有仿生层，优选地，仿生层采用硅胶制成。本专利技术还提供如图5所示的一种仿生机械手，包括：基座6和设置于所述基座上的如前所述的软体的软体仿生手指。基座6可以为圆形基座，软体仿生手指呈阵列设置于软体仿生手指上，也可以采用仿人体手掌的形式，将两到四个软体仿生手指呈直线依次排布于基座6上，再将一个软体仿生手指单独布置于直线软体仿生手指一侧，如图6所示。这样，则形成符合人体实际的手掌，更加贴近人体实际抓取、按压动作。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软体仿生手指，其特征在于，包括：/n至少两个指节，所述指节为中空软性管体；/n用于连接所述至少两个指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔，所述伸缩结构包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种软体仿生手指，其特征在于，包括：
至少两个指节，所述指节为中空软性管体；
用于连接所述至少两个指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔，所述伸缩结构包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。


2.根据权利要求1所述的软体仿生手指，其特征在于：所述封闭气腔内底部设有加热组件。


3.根据权利要求1所述的软体仿生手指，其特征在于：所述封闭气腔内底部设有弯曲传感器。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，顾宇灵，黎程，郭隽，田军章，
申请(专利权)人：广东省第二人民医院广东省卫生应急医院，广东省传统医学与运动伤害康复研究所，上海天引生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44