内骨骼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内骨骼仿生手指，包括：若干指节，所述指节呈软性中空管体；用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔；若干刚性体，所述若干刚性体分别嵌套于每所述指节内并依次活动连接。本发明专利技术内骨骼仿生手指，通过设置软性中空管体的指节和嵌套于所述指节内的刚性体，在满足模仿人体指节的柔软性的基础上，利用刚性体的刚性支撑，更加贴近真实人体手指，不但适用于抓取，也可以适用于按摩等保健领域。

【技术实现步骤摘要】
内骨骼仿生手指及仿生机械手
本专利技术涉及仿生机械领域，特别指一种内骨骼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CN110142797A公开的一种软体手指，包括至少一组气动弯曲模块和折纸式连接机构；每个所述折纸式连接机构包括折纸式伸缩模块和两个连接件，两个所述连接件分别连接于所述折纸式伸缩模块的两端，一端的所述连接件与所述气动弯曲模块连接；另一端的所述连接件与相邻的所述气动弯曲模块或支撑机构连接；每个所述连接件与所述折纸式伸缩模块之间安装有复位板簧，所述复位板簧用于弯曲时为对应的所述连接件及所述折纸式伸缩模块提供回复力。但是上述方案在实际抓取物体时，折纸式连接机构会因为负载而导致变形，导致整个手指出现反向弯曲，从而导致抓取不牢等现象。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：一种内骨骼仿生手指，包括：若干指节，所述指节呈软性中空管体；用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔；若干刚性体，所述若干刚性体分别嵌套于每所述指节内并依次活动连接。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。进一步地，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，所述波浪形结构的横截面为圆弧形。进一步地，所述刚性体为刚性中空管体，所述指根段内的刚性体与指根段尾端固定连接，各所述刚性体下表面与各所述指节内底面设置有间隙。进一步地，所述刚性中空管体上开设有若干孔洞用于连通所述指节内腔和所述刚性中空管体内腔。进一步地，所述刚性体为刚性柱体，所述指根段内的刚性体与指根段尾端固定连接，各所述刚性体下表面与各所述指节内底面设置有间隙。进一步地，所述刚性体顶部的水平两端设有水平向凸起，当每两个相邻所述指节处于平直状态时，所述凸起彼此抵接。进一步地，每两个相邻刚性体的所述凸起上分别设有突出部和凹陷部，当所述凸起彼此抵接时，所述突出部与所述凹陷部咬合。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内骨骼仿生手指。有益效果：本专利技术内骨骼仿生手指，通过设置软性中空管体的指节和嵌套于所述指节内的刚性体，在满足模仿人体指节的柔软性的基础上，利用刚性体的刚性支撑，更加贴近真实人体手指，不但适用于抓取，也可以适用于按摩等保健领域。附图说明附图1为本专利技术内骨骼仿生手指的实施例1的平面结构示意图；附图2为图1所示内骨骼仿生手指的剖视结构示意图；附图3为图1所示内骨骼仿生手指的刚性体凸起部分结构示意图；附图4为图3所示凸起部分的俯视结构示意图；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4所示的本专利技术内骨骼仿生手指的一个实施例，包括:若干指节1、若干刚性体3和用于依次连接所述若干指节的伸缩结构2。所述指节1呈软性中空管体，所述指节1和所述伸缩结构2内连通形成封闭气腔4，所述若干刚性体3分别嵌套于每所述指节1内并依次活动连接。本专利技术内骨骼仿生手指，通过设置软性中空管体的指节1和嵌套于所述指节内的刚性体3，在满足模仿人体指节的柔软性的基础上，利用刚性体3的刚性支撑，更加贴近真实人体手指，不但适用于抓取，也可以适用于按摩等保健领域。在本实施例中，所述指节1包括指尖段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以及圆形凹陷和圆形凸起的配合结构依次连接，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。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，形成软性层的平直状态。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，抵抗外骨骼仿生手指在受力时发生的扭转变形。在本实施例中，所述刚性体3为刚性中空管体，所述指根段13内的刚性体3与指根段13尾端固定连接，各所述刚性体3下表面与各所述指节1内底面设置有间隙5。所述刚性中空管体上开设有若干孔洞用于连通所述指节内腔和所述刚性中空管体内腔。通过设置间隙5，保证刚性体3在随着指节1进行弯曲动作时，不会因为刚性体3下表面与指节1内腔底面干涉而导致整个指节1无法弯曲的现象。而且，中空管体的刚性体3具备较为良好的支撑作用，通过在刚性中空管体上开设有若干孔洞，保证刚性中空管体内外气压一致，保持整个指节1内部的稳定。在其他实施例中，所述刚性体3为刚性柱体，所述指根段13内的刚性体3与指根段13尾端固定连接，各所述刚性体3下表面与各所述指节1内底面设置有间隙5。通过设置间隙5，保证刚性体3在随着指节1进行弯曲动作时，不会因为刚性体3下表面与指节1内腔底面干涉而导致整个指节1无法弯曲的现象。而且刚性柱体的设置，在指节1弯曲时转动比较灵活，有利于实现各项按摩抓取动作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内骨骼仿生手指，其特征在于，包括：/n若干指节，所述指节呈软性中空管体；/n用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔；/n若干刚性体，所述若干刚性体分别嵌套于每所述指节内并依次活动连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种内骨骼仿生手指，其特征在于，包括：
若干指节，所述指节呈软性中空管体；
用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述指节和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔；
若干刚性体，所述若干刚性体分别嵌套于每所述指节内并依次活动连接。


2.根据权利要求1所述的内骨骼仿生手指，其特征在于：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。


3.根据权利要求2所述的内骨骼仿生手指，其特征在于：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。


4.根据权利要求3所述的内骨骼仿生手指，其特征在于：所述波浪形结构的横截面为圆弧形。


5.根据权利要求3所述的内骨骼仿生手指，其特征在于：所述刚性体为刚性中空管体，所述指根段内的刚性体与指根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，黎程，田军章，顾宇灵，史华彩，
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