一种可手内操作的软体机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可手内操作的软体机械手，包括执行单元；执行单元包括限制层和驱动层；限制层内设置有左腔体和右腔体，左腔体与一个驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后形成左气动通道，右腔体与一个驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后形成右气动通道，限制层顶部开设有与左气动通道连通的左腔体通气孔和与右气动通道连通的右腔体通气孔。本实用新型专利技术可以实现已抓取物体沿X轴、Y轴两个方向上的平移和Z轴上的转动，将这三个运动作为软体机械手的基本运动单元进行组合，可使软体机械手在柔性抓取物体的基础上进行手内操作，具有极佳的灵活性，可以实现更大的操作空间，同时保证了与外界对象交互时具有极高的安全性。的安全性。的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种可手内操作的软体机械手


[0001]本技术涉及软体机器人
，具体涉及一种可手内操作的软体机械手。

技术介绍

[0002]随着科学技术的蓬勃发展，机器人技术广泛应用于军事、工业、科学探测等诸多领域。传统机器人一般由刚性模块通过运动副连接构成，具有运动精确的优点，但结构的刚性使其环境适应性较差，通常需要精确的运动规划和控制。软体机器人本体通常采用柔性材料制造而成，拥有多自由度和能够连续变形的特点，比较于传统刚性机器人具有更高的顺从性，并且在人机交互方面也有着很大的优势。软体机械手作为软体机器人的一种典型代表，不仅具有软体机器人多自由度，高顺从性和人机交互能力强的特点，还具有实现弯曲、伸长、收缩、膨胀等变形的能力，近些年已经逐渐成为软体机器人领域关注的热点。
[0003]软体机械手的驱动方式主要有气动驱动、拉线驱动、SMA/SMP驱动、EAP驱动四种。其中，气动驱动有着质量轻、易于制造安装维护、不污染环境、成本低等优点。由于是气动驱动，所以软体手内部大多是封闭的腔体结构，通常采用纤维约束或者气动网络两种不同的思路来实现气动软体手爪的多种变形。
[0004]但是目前开发的各类型气动软体机械手基本都只有简单的抓取功能，功能少，无法实现常规的沿X轴、Y轴两个方向上的平移和Z轴上的转动的手内操作。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种可手内操作的软体机械手，本可手内操作的软体机械手不仅具有抓取功能，还可以实现已抓取物体沿X轴、Y轴两个方向上的平移和Z轴上的转动，可使软体机械手在柔性抓取物体的基础上进行手内操作，提高了软体机械手的灵活性，实现了更大的操作空间。
[0006]为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：
[0007]一种可手内操作的软体机械手，包括固定装置和多个执行机构；
[0008]多个所述执行机构连接在固定装置上；
[0009]所述执行机构包括气动接头和执行单元；所述执行单元包括限制层和驱动层，两个所述驱动层间隔并对称的连接在限制层上；所述驱动层由多个驱动单元竖向间隔排列形成；所述限制层内设置有纵向设置的左腔体和右腔体，每个所述驱动单元内均设置有驱动腔体，所述左腔体与一个所述驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后，形成左气动通道，所述右腔体与另一个所述驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后，形成右气动通道，所述限制层的顶部开设有与左气动通道连通的左腔体通气孔和与右气动通道连通的右腔体通气孔；所述左腔体通气孔和右腔体通气孔分别密封连接有气动接头；
[0010]所述执行单元采用可弯曲变形材质。
[0011]作为本技术进一步改进的技术方案，所述执行单元采用硅胶合成材料。
[0012]作为本技术进一步改进的技术方案，所述左气动通道和右气动通道关于执行
单元中心轴线对称。
[0013]作为本技术进一步改进的技术方案，在一个驱动层中，位于顶部和底部的驱动单元的厚度大于其余驱动单元的厚度，且其余驱动单元的厚度相同。
[0014]作为本技术进一步改进的技术方案，所述气动接头的直径大于左腔体通气孔和右腔体通气孔的内径，所述气动接头与左腔体通气孔和右腔体通气孔均采取过盈配合连接。
[0015]作为本技术进一步改进的技术方案，所述固定装置包括中心连接结构、支架滑轨和滑块，所述支架滑轨包括十字形支架和安装在十字形支架上的四个滑轨，所述十字形支架的顶部固定连接有中心连接结构，每个所述滑轨上均滑动连接有滑块，每个所述滑块上均连接有执行机构。
[0016]作为本技术进一步改进的技术方案，四个所述执行机构沿着圆周方向均匀分布在固定装置上，所述限制层朝向该圆周方向的圆心连接在滑块上。
[0017]本技术的有益效果为：
[0018]本技术由于设置有两个独立的网格式气动通道，通过不同的气压驱动，可以实现单个执行单元的内外弯曲和左右弯曲；从而实现已抓取物体沿X轴、Y轴两个方向上的平移和Z轴上的转动；将这三个运动作为软体机械手的基本运动单元进行组合，可使软体机械手在柔性抓取物体的基础上进行手内操作，提高了软体机械手的灵活性，实现了更大的操作空间。增强了在抓取脆弱易碎的、不规则物体的稳定性和适应性。
附图说明
[0019]图1是执行单元结构示意图。
[0020]图2是图1的主视图。
[0021]图3是图1的左视图。
[0022]图4是图1的俯视图。
[0023]图5是气动接头结构示意图。
[0024]图6是气动接头与执行单元装配结构示意图。
[0025]图7是执行单元向内弯曲示意图。
[0026]图8是执行单元向外弯曲示意图。
[0027]图9是执行单元向右弯曲示意图。
[0028]图10是一种可手内操作的软体机械手结构示意图。
[0029]图11是一种抓取控制示意图。
[0030]图12是图11的仰视图。
[0031]图13是一种张开控制示意图。
[0032]图14是一种手内操作示意图。
[0033]图15是一种逆时针转动控制示意图。
[0034]图16是一种向左平移控制示意图。
[0035]图17是一种向上平移控制示意图。
具体实施方式
[0036]为了令本技术的目的、特征、优点更加明显易懂，下面结合附图中涉及的具体实施方式对本技术的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅为本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在未进行创造性劳动前提下获得的所有其它实施例，如只改变用途而不改变权利要求涉及基本原理的实施例，都属于本技术保护的范围。
[0037]本文使用的例如“左”、“左侧”、“右”、“右侧”、“上”、“下”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“左侧”的单元将位于其他单元或特征“右侧”。因此，示例性术语“左侧”可以囊括左侧和右侧这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
[0038]在本文的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
[0039]下面结合附图对本专利做进一步说明。
[0040]参见图1
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4，所述的执行单元10为硅胶合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可手内操作的软体机械手，其特征在于：包括固定装置和多个执行机构；多个所述执行机构连接在固定装置上；所述执行机构包括气动接头和执行单元；所述执行单元包括限制层和驱动层，两个所述驱动层间隔并对称的连接在限制层上；所述驱动层由多个驱动单元竖向间隔排列形成；所述限制层内设置有纵向设置的左腔体和右腔体，每个所述驱动单元内均设置有驱动腔体，所述左腔体与一个所述驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后，形成左气动通道，所述右腔体与另一个所述驱动层内的每个驱动单元的驱动腔体连通后，形成右气动通道，所述限制层的顶部开设有与左气动通道连通的左腔体通气孔和与右气动通道连通的右腔体通气孔；所述左腔体通气孔和右腔体通气孔分别密封连接有气动接头；所述执行单元采用可弯曲变形材质。2.根据权利要求1所述的可手内操作的软体机械手，其特征在于：所述执行单元采用硅胶合成材料。3.根据权利要求2所述的可手内操作的软体机械手，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴隆，褚凯梅，尹张闽，朱银龙，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：