一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪制造技术

一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，属于机械夹具技术领域。它包括转接座，其特征在于所述转接座的下部对称设置有两组柔性夹爪组件，所述柔性夹爪组件包括柔性手指组件和调姿组件,所述柔性手指组件包括弯扭耦合柔性手指及与弯扭耦合柔性手指匹配固定连接的第一刚性座和第二刚性座。本发明专利技术通过左右对称倾斜设置的迷宫型气室，通过进气量的不同而使得夹爪内侧的平面形成弯曲变化的V型夹角，有利于物体的稳定抓持，特别是复杂曲面物体的抓取，该弯扭耦合的柔性夹爪也可以有效防止目标物体被破坏；通过设置的竖直方向的角度调姿机构和水平方向的位置调控机构，可以更好的匹配抓取不同大小、不同曲面形状的目标物体。

【技术实现步骤摘要】
一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪
本专利技术属于机械夹具
，具体涉及一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪。
技术介绍
在自动化生产线上，传统的机械臂末端或其他外部设备大都采用刚性夹爪配合夹持物体，适用于外形规则便于刚性夹取的目标，但是对于一些不规则的物体或者无法进行刚性夹取的物体，则无法进行抓取；现有的技术中虽然也有采用柔性夹爪，但是，面对一些复杂曲面和不同大小的物体时，需要采用多指（不少于3指）或更换更大型号的夹爪夹取，夹取结构复杂，且当面对狭小空间的夹取环境时，不能容纳多指空间，无法满足抓取要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种结构紧凑、适用于复杂曲面物体以及狭小空间内夹取的姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪。本专利技术提供如下技术方案：一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，包括转接座；其特征在于所述转接座的下部对称设置有两组柔性夹爪组件，所述柔性夹爪组件包括柔性手指组件和调姿组件；所述柔性手指组件包括弯扭耦合柔性手指及与弯扭耦合柔性手指匹配固定连接的第一刚性座和第二刚性座；所述弯扭耦合柔性手指左右两侧对称设置有若干个第一气室、气室通道及连通左右两侧气室的第二气室，单侧若干个第一气室之间通过气室通道相连通，左右两侧的气室通道通过第二气室相连通，所述第一气室与第二气室之间、每两个第一气室之间均设有气室间距；所述调姿组件包括竖直方向夹角独立调姿组件和水平方向间距独立调控组件，所述独立调姿组件包括固定安装在第一刚性座上部的U型连接架、固定安装在U型连接架两侧竖直段上的舵机盘、放置在U型连接架两侧竖直段之间的连接座和设置在连接座内部的舵机，所述舵机盘和舵机传动连接；所述独立调控组件包括滑块、电机安装座、固定安装在电机安装座侧部的电机，所述滑块的下部与连接座固定连接，滑块的中部与电机安装座滑动连接，同时与电机的电机输出轴传动连接。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述弯扭耦合柔性手指两侧相对应的第一气室之间不直接连通，倾斜设置的第一气室与弯扭耦合柔性手指长度方向的侧面所构成的锐角倾斜角度θ为0-45°，所述左右两侧对称设置的若干个第一气室与弯扭耦合柔性手指宽度方向对称面之间夹角的角度为0-90°；所述第二气室上开设有第一进气口。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述第一刚性座固定在弯扭耦合柔性手指的上部，所述第一刚性座上设有与弯扭耦合柔性手指上部外侧形状相匹配的第一刚性座第一凹槽，所述第一刚性座第一凹槽内部设有中空的第一刚性座凸起，所述第一刚性座凸起与第一进气口之间可拆卸连接，所述第二刚性座通过螺钉固定安装在第一刚性座的侧部，所述第一刚性座和第二刚性座连接侧分别对应开设有便于螺钉安装的第一刚性座第三凹槽和第二刚性座凹槽。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述连接座内开设有连接座第三凹槽，连接座第三凹槽两侧侧壁上分别开设有连接座第一通孔和连接座第二凹槽，底部开设有连接座第一凹槽。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述舵机盘内侧设有中空的圆柱凸起，两侧舵机盘的外侧通过螺钉与U型连接架竖直段固定连接，内侧中空的圆柱凸起分别沿着连接座第一通孔和连接座第二凹槽穿过连接座第三凹槽两侧的侧壁，所述舵机匹配固定安装在连接座第三凹槽内，舵机输出轴与安装在连接座第二凹槽一侧舵机盘上中空的圆柱凸起传动连接。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述滑块与连接座之间通过螺钉匹配固定连接，所述连接座的上部设有与滑块下部形状相匹配的连接座第四凹槽，所述滑块沿长度方向开设有螺纹安装孔，沿宽度方向开设有滑块螺纹孔和滑块第四通孔，所述连接座上部开设有与螺纹安装孔相对应的连接座第二通孔。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述电机安装座为U型结构，两侧竖直段之间架设有与滑块第四通孔相匹配的第一固定轴，所述滑块与电机安装座通过第一固定轴与滑块第四通孔之间的配合结构滑动连接，所述滑块与电机通过电机输出轴与滑块螺纹孔之间的螺纹配合结构传动连接。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述转接座固定安装在电机安装座的上部，转接座上设有与外部装置匹配设计的转接座第二通孔及柔性夹爪组件的信号控制接口。所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述舵机的控制线穿过连接座第一凹槽与信号控制接口匹配接合。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术通过左右对称倾斜设置的迷宫型第一气室，通过进气量的不同而实现弯扭耦合柔性手指沿着其长度内侧弯曲变形的同时也沿着其长度垂直方向的内侧扭转变形，使得弯扭耦合柔性手指内侧的平面在工作状态下自动形成弯曲变化的V型夹角，有利于物体的稳定抓持，特别是复杂曲面物体的抓取，该弯扭耦合的柔性夹爪也可以有效防止目标物体被破坏；2）本专利技术通过设置的竖直方向的角度调姿组件，可以实现柔性手指在竖直方向的角度调节，可以匹配抓取不同大小不同曲面形状的目标物体；通过设置的水平方向的间距调控组件，可以调控柔性手指在水平方向的间隔距离，也可以更好的匹配抓取不同大小、不同曲面形状的目标物体；3）本专利技术通过调控竖直方向的角度或者是水平方向的距离，使得弯扭耦合柔性手指竖直向下（水平操作也可以），并给弯扭耦合柔性手指内通入一定量的气体（远远小于大变形工作时的压力，还未形成V型角），此时该柔性手指具备较小的刚度，可以通过调控水平方向的相对位置或竖直方向的角度来实现该调姿弯扭耦合柔性手指具备普通机械二指夹爪的功能；4）本专利技术还可以进一步增大弯扭耦合柔性手指内的气压，使得弯扭耦合柔性手指的末端弯扭耦合柔性手指第一底面和弯扭耦合柔性手指第二底面之间形成一定的V型夹角后，保持当前气体压力（小于实际大变形弯曲工作时的压力），此时微调柔性手指竖直方向的角度或者是水平方向的距离，即可以实现具备普通机械V型二指夹爪的功能，能够稳定夹持不同大小复杂曲面的物体；对于普通的简易物体也具有较强的优势，且柔性的末端不会对目标物体造成伤害。附图说明图1为本专利技术的分体结构示意图；图2为本专利技术的弯扭耦合柔性手指内部结构示意图；图3为本专利技术的立体结构示意图；图4为本专利技术的竖直夹角调整后立体结构示意图；图5为本专利技术的竖直夹角及水平间距调整后立体结构示意图；图6为本专利技术的充入一定量气体后工作状态的立体结构示意图。图中：1、弯扭耦合柔性手指；101、第一气室；102、气室通道；103、气室间距；104、第二气室；105、第一进气口；106、弯扭耦合柔性手指第一底面；107、弯扭耦合柔性手指第二底面；2、第一刚性座；201、第一刚性座凸起；202、第一刚性座第一凹槽；203、第一刚性座螺纹安装孔；204、第一刚性座第三凹槽；205、第一刚性座连接面；3、第二刚性座；301、第二刚性座凹槽；4、U型连接架；5、舵机盘；6、舵机；601、舵机输出轴；7、连接座；701、连接座第一凹槽；702、连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，包括转接座（11）；其特征在于所述转接座（11）的下部对称设置有两组柔性夹爪组件，所述柔性夹爪组件包括柔性手指组件和调姿组件；/n所述柔性手指组件包括弯扭耦合柔性手指（1）及与弯扭耦合柔性手指（1）匹配固定连接的第一刚性座（2）和第二刚性座（3）；/n所述弯扭耦合柔性手指（1）左右两侧对称设置有若干个第一气室（101）、气室通道（102）及连通左右两侧气室的第二气室（104），单侧若干个第一气室（101）之间通过气室通道（102）相连通，左右两侧的气室通道（102）通过第二气室（104）相连通，所述第一气室（101）与第二气室（104）之间、每两个第一气室（101）之间均设有气室间距（103）；/n所述调姿组件包括竖直方向夹角独立调姿组件和水平方向间距独立调控组件，所述独立调姿组件包括固定安装在第一刚性座（2）上部的U型连接架（4）、固定安装在U型连接架（4）两侧竖直段上的舵机盘（5）、放置在U型连接架（4）两侧竖直段之间的连接座（7）和设置在连接座（7）内部的舵机（6），所述舵机盘（5）和舵机（6）传动连接；/n所述独立调控组件包括滑块（8）、电机安装座（10）、固定安装在电机安装座（10）侧部的电机（9），所述滑块（8）的下部与连接座（7）固定连接，滑块（8）的中部与电机安装座（10）滑动连接，同时与电机（9）的电机输出轴（901）传动连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，包括转接座（11）；其特征在于所述转接座（11）的下部对称设置有两组柔性夹爪组件，所述柔性夹爪组件包括柔性手指组件和调姿组件；
所述柔性手指组件包括弯扭耦合柔性手指（1）及与弯扭耦合柔性手指（1）匹配固定连接的第一刚性座（2）和第二刚性座（3）；
所述弯扭耦合柔性手指（1）左右两侧对称设置有若干个第一气室（101）、气室通道（102）及连通左右两侧气室的第二气室（104），单侧若干个第一气室（101）之间通过气室通道（102）相连通，左右两侧的气室通道（102）通过第二气室（104）相连通，所述第一气室（101）与第二气室（104）之间、每两个第一气室（101）之间均设有气室间距（103）；
所述调姿组件包括竖直方向夹角独立调姿组件和水平方向间距独立调控组件，所述独立调姿组件包括固定安装在第一刚性座（2）上部的U型连接架（4）、固定安装在U型连接架（4）两侧竖直段上的舵机盘（5）、放置在U型连接架（4）两侧竖直段之间的连接座（7）和设置在连接座（7）内部的舵机（6），所述舵机盘（5）和舵机（6）传动连接；
所述独立调控组件包括滑块（8）、电机安装座（10）、固定安装在电机安装座（10）侧部的电机（9），所述滑块（8）的下部与连接座（7）固定连接，滑块（8）的中部与电机安装座（10）滑动连接，同时与电机（9）的电机输出轴（901）传动连接。


2.根据权利要求1所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述弯扭耦合柔性手指（1）两侧相对应的第一气室（101）之间不直接连通，倾斜设置的第一气室（101）与弯扭耦合柔性手指（1）长度方向的侧面所构成的锐角倾斜角度θ为0-45°，所述左右两侧对称设置的若干个第一气室（101）与弯扭耦合柔性手指（1）宽度方向对称面之间夹角的角度为0-90°；所述第二气室（104）上开设有第一进气口（105）。


3.根据权利要求1或2所述的一种姿态可控的弯扭耦合柔性夹爪，其特征在于所述第一刚性座（2）固定在弯扭耦合柔性手指（1）的上部，所述第一刚性座（2）上设有与弯扭耦合柔性手指（1）上部外侧形状相匹配的第一刚性座第一凹槽（202），所述第一刚性座第一凹槽（202）内部设有中空的第一刚性座凸起（201），所述第一刚性座凸起（201）与第一进气口（105）之间可拆卸连接，所述第二刚性座（3）通过螺钉固定安装在第一刚性座（2）的侧部，所述第一刚性座（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：于长斌，孙娜，李相清，费玥姣，于长军，于凤敏，宋曜先，程纯，
申请(专利权)人：杭州义顺科技有限公司，南京众智未来人工智能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33