一种仿象鼻结构柔性抓取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿象鼻结构柔性抓取装置，涉及柔性抓取的技术领域，包括：串联式柔性关节，串联式柔性关节由多个柔性关节串联而成，柔性关节包括两隔离片、万向节、两线性轴承和蜂巢状弹性网，相邻的两柔性关节内的两万向节之间通过连接杆连接；驱动装置，驱动装置包括基座和四拉绳机构，基座安装在串联式柔性关节一端，四拉绳机构均匀设置在基座内，拉绳机构包括步进电机、绞盘和尼龙绳，步进电机的转轴驱动绞盘，尼龙绳的一端缠绕在绞盘上。本发明专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置采用四个步进电机作为驱动机构，通过设置步进电机不同的转动角度就能够使得柔性抓取装置实现任意方向和弯曲半径的弯曲动作，完成对物体的抓取。

【技术实现步骤摘要】
一种仿象鼻结构柔性抓取装置
本专利技术涉及柔性抓取的
，尤其涉及一种仿象鼻结构的柔性抓取装置。
技术介绍
随着柔性抓取技术的发展，柔性材料和柔性体结构成为了柔性技术研究的重点领域。柔性抓取技术能够抓取鸡蛋、水杯这些易碎物体，而完成此类抓取任务，通过对柔性体结构进行优化设计能够增加柔性抓取装置的弹性模量和弯曲能力，从而能够保证与不规则的目标物体紧密贴合，常规的柔性手指只能向一个方向弯曲，灵活性较差，而柔性机械手需要由若干柔性手指进行配合运动才能完成对一定大小物体的抓取，结构复杂，成本较高。研究发现大象的鼻子结构简单，但是却能够抓取多种形状的物体，抓取灵活、负载能力强，不会对目标物体造成损坏。因此通过对大象鼻子结构的研究，可以发现大象鼻子可以看成由若干个柔性关节串联在一起组成，每个关节可以实现任意方向的弯曲，从而实现整个象鼻的自由弯曲和灵活运动能力，因此可以将仿象鼻结构融合于柔性抓取技术上。
技术实现思路
针对上述产生的问题，本专利技术的目的在于提供仿象鼻结构柔性抓取装置，解决未知易碎物体的柔性抓取问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种仿象鼻结构柔性抓取装置，包括：串联式柔性关节，所述串联式柔性关节由多个柔性关节串联而成，所述柔性关节呈圆柱体空心结构，每一所述柔性关节均包括两隔离片、万向节、两线性轴承和蜂巢状弹性网，所述万向节上设有两连接杆，两所述隔离片的外缘之间设置有所述蜂巢状弹性网，两所述隔离片的中部均开设有第一通孔，两所述线性轴承分别设置在两所述第一通孔内，两所述隔离片的外圆上均匀开设有四第二通孔，所述万向节位于两所述隔离片之间，相邻的两所述柔性关节之间通过所述隔离片相连接，相邻的两所述柔性关节内的两所述万向节之间通过一所述连接杆连接，所述连接杆穿过所述线性轴承；驱动装置，所述驱动装置包括基座和四拉绳机构，所述基座安装在所述串联式柔性关节一端的所述隔离片上，四所述拉绳机构均匀设置在所述基座内，每一所述拉绳机构均包括步进电机、绞盘和尼龙绳，所述步进电机的转轴驱动所述绞盘，所述尼龙绳的一端缠绕在所述绞盘上，四所述尼龙绳分别依次贯穿多个柔性关节上的四所述第二通孔，四所述尼龙绳用于拉动所述串联式柔性关节朝向特定方向弯曲。上述的仿象鼻结构柔性抓取装置，其中，所述蜂巢状弹性网采用二维蜂巢晶格结构，所述蜂巢晶格结构的形状为筒体。上述的仿象鼻结构柔性抓取装置，其中，多个所述隔离片的形状均为圆盘状。上述的仿象鼻结构柔性抓取装置，其中，所述基座包括圆形底板和两端开口的圆筒，所述圆筒的一端与所述圆形底板连接，所述步进电机的缸体均固定在所述圆筒的内壁上，所述步进电机的转轴均朝向所述圆筒的中轴线方向，所述圆形底板的中部开设有圆形开口，所述串联式柔性关节一端的所述隔离片卡设在所述圆形开口内。上述的仿象鼻结构柔性抓取装置，其中，四所述尼龙绳均与所述串联式柔性关节远离所述基座一端的所述隔离片相连接。上述的仿象鼻结构柔性抓取装置，其中，所述柔性关节采用热塑性弹性体和硅橡胶混合制成。本专利技术由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：1、本专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置采用四个步进电机作为驱动机构，通过设置步进电机不同的转动角度就能够使得柔性抓取装置实现任意方向和弯曲半径的弯曲动作，完成对物体的抓取。2、本专利技术的柔性关节的表面设置蜂巢状弹性网，既能够保证很高的弹性模量和弯曲半径，还能够与目标物体形成柔性接触，不会造成易碎物体的损坏。3、本专利技术的柔性关节为中空圆柱体结构，具有很大的弹性模量，易于弯曲和回弹，加工强度高，由于没有固定件，柔性关节的柔性高且重量轻。附图说明图1是本专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置的立体图。图2是本专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置的主视图。图3是本专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置的侧视图。图4是本专利技术的仿象鼻结构柔性抓取装置的局部视图。附图标记：1、柔性关节；11、隔离片；111、第一通孔；112、第二通孔；12、万向节；121、连接杆；13、线性轴承；14、蜂巢状弹性网；2、驱动装置；21、基座；211、圆形底板；212、圆筒；22、拉绳机构；221、步进电机；222、绞盘；223、尼龙绳。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图和具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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。本专利技术实施例提供的仿象鼻结构柔性抓取装置，请参阅图1、图2、图3和图4，包括串联式柔性关节和驱动装置。其中，串联式柔性关节由多个柔性关节1串联而成，多个柔性关节1均呈圆柱体空心结构，每一柔性关节1均包括两隔离片11、万向节12、两线性轴承13和蜂巢状弹性网14，万向节12的两端分别设有两连接杆121，两隔离片11的外缘之间设置有蜂巢状弹性网14，两隔离片11和蜂巢状弹性网14合围成圆柱体空心结构，两隔离片11的中部均开设有第一通孔111，两线性轴承13分别设置在两第一通孔111内，两隔离片11的外圆上均匀开设有四第二通孔112，第一通孔111位于四第二通孔112围成区域的中心，万向节12位于两隔离片11之间，两连接杆121分别穿过两线性轴承13，两连接杆121均位于蜂巢状弹性网14的中轴线上。相邻的两柔性关节1之间通过其端部的两隔离片11相连接，多个隔离片11上的多个第一通孔111均相正对，多个隔离片11上的第二通孔112也一一对应，相邻的两柔性关节1内的两万向节12之间通过同一连接杆121连接，连接杆121穿过线性轴承13将各个柔性关节1串联起来，仿象鼻柔性抓取装置可以根据抓取任务需要将任意数量的柔性关节1串联在一起，形成不同长度的抓取装置，长度越长，能够抓取的物体尺寸越大。驱动装置2包括基座21和四拉绳机构22，基座21安装在串联式柔性关节一端的隔离片11上，四拉绳机构22均匀设置在基座21内，每一拉绳机构22均包括步进电机221、绞盘222和尼龙绳223，步进电机221的转轴驱动绞盘222，尼龙绳223的一端缠绕在绞盘222上，四尼龙绳223分别依次贯穿多个柔性关节1上的四第二通孔112，四尼龙绳223相平行，，四尼龙绳223用于拉动串联式柔性关节朝向特定方向弯曲，通过设置四个电机的转动方向和转动角度就能够牵引尼龙绳223，可以控制柔性抓取装置向任意方向弯曲任意的角度。需要指出的是，本文提及的方位词“外缘”、“中部”和“外圆”是以本专利技术的附图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。与现有技术相比，本专利技术提供的仿象鼻结构柔性抓取装置，在抓取目标物体时，四根尼龙绳223穿过柔性关节1的隔离片11上的四个第二通孔112，每根尼龙绳223的一端都缠绕在一个绞盘222上，绞盘22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿象鼻结构柔性抓取装置，其特征在于，包括：/n串联式柔性关节，所述串联式柔性关节由多个柔性关节(1)串联而成，所述柔性关节(1)呈圆柱体空心结构，每一所述柔性关节(1)均包括两隔离片(11)、万向节(12)、两线性轴承(13)和蜂巢状弹性网(14)，所述万向节(12)上设有两连接杆(121)，两所述隔离片(11)的外缘之间设置有所述蜂巢状弹性网(14)，两所述隔离片(11)的中部均开设有第一通孔(111)，两所述线性轴承(13)分别设置在两所述第一通孔(111)内，两所述隔离片(11)的外圆上均匀开设有四第二通孔(112)，所述万向节(12)位于两所述隔离片(11)之间，相邻的两所述柔性关节(1)之间通过所述隔离片(11)相连接，相邻的两所述柔性关节(1)内的两所述万向节(12)之间通过一所述连接杆(121)连接，所述连接杆(121)穿过所述线性轴承(13)；/n驱动装置(2)，所述驱动装置(2)包括基座(21)和四拉绳机构(22)，所述基座(21)安装在所述串联式柔性关节一端的所述隔离片(11)上，四所述拉绳机构(22)均匀设置在所述基座(21)内，每一所述拉绳机构(22)均包括步进电机(221)、绞盘(222)和尼龙绳(223)，所述步进电机(221)的转轴驱动所述绞盘(222)，所述尼龙绳(223)的一端缠绕在所述绞盘(222)上，四所述尼龙绳(223)分别依次贯穿多个柔性关节(1)上的四所述第二通孔(112)，四所述尼龙绳(223)用于拉动所述串联式柔性关节朝向特定方向弯曲。/n...

【技术特征摘要】
1.一种仿象鼻结构柔性抓取装置，其特征在于，包括：
串联式柔性关节，所述串联式柔性关节由多个柔性关节(1)串联而成，所述柔性关节(1)呈圆柱体空心结构，每一所述柔性关节(1)均包括两隔离片(11)、万向节(12)、两线性轴承(13)和蜂巢状弹性网(14)，所述万向节(12)上设有两连接杆(121)，两所述隔离片(11)的外缘之间设置有所述蜂巢状弹性网(14)，两所述隔离片(11)的中部均开设有第一通孔(111)，两所述线性轴承(13)分别设置在两所述第一通孔(111)内，两所述隔离片(11)的外圆上均匀开设有四第二通孔(112)，所述万向节(12)位于两所述隔离片(11)之间，相邻的两所述柔性关节(1)之间通过所述隔离片(11)相连接，相邻的两所述柔性关节(1)内的两所述万向节(12)之间通过一所述连接杆(121)连接，所述连接杆(121)穿过所述线性轴承(13)；
驱动装置(2)，所述驱动装置(2)包括基座(21)和四拉绳机构(22)，所述基座(21)安装在所述串联式柔性关节一端的所述隔离片(11)上，四所述拉绳机构(22)均匀设置在所述基座(21)内，每一所述拉绳机构(22)均包括步进电机(221)、绞盘(222)和尼龙绳(223)，所述步进电机(221)的转轴驱动所述绞盘(222)，所述尼龙绳(223)的一端缠绕在所述绞盘(222)上，四所述尼...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琦，庞文，朱大奇，黄光宇，刘兆冰，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31