一种流体柔性机械手及其组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种流体柔性机械手及其组件，包括至少两个支撑隔板，相邻的两个所述支撑隔板通过连接件连接，相邻两个所述支撑隔板之间设置有第一膨胀组件，所述第一膨胀组件用于挤压所述支撑隔板并使所述支撑隔板绕所述连接件发生偏转，所述第一膨胀组件上设置有加压管。本实用新型专利技术解决刚性机械手的诸多缺陷，采用可弯曲的柔性结构实现位移动作，采用流体作为驱动力。具有重量轻、载荷大、可直接实现曲线运动，进而实现类似蛇形的动作。可抓取大于自身重量几倍甚至几十倍的物体。大于自身重量几倍甚至几十倍的物体。大于自身重量几倍甚至几十倍的物体。

【技术实现步骤摘要】
一种流体柔性机械手及其组件


[0001]本技术涉及机械手领域，具体来说，涉及一种流体柔性机械手及其组件。

技术介绍

[0002]目前市场上面的机械手通常为刚性机械手，其具有重量大、承载低、动作为直线运动，如电驱动机械手，一般为电机带动刚性支臂运动，通过组合实现各种空间动作，通常自身重量为抓取物的几倍以上，这就造成抓取物越重其自身相应倍数级增加，同时驱动电机功率越大，耗能相应倍数增大。
[0003]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]针对相关技术中的上述技术问题，本技术提出一种流体柔性机械手及其组件，可以解决上述问题。
[0005]本技术参照蛇与动物尾巴的形态机理，利用可变形的柔性组件实现肌肉的收缩变化，采用刚性材料作为骨架，利用流体作为动力如增压后的气体或液体。
[0006]柔性组件为中空的球形、管状或整根葫芦状管，均是利用其可变形的机理，内部充入加压后的流体，使其变形进而推动刚性骨架，实现各种运动。
[0007]为实现上述技术目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种流体柔性机械手，包括至少两个支撑隔板，相邻的两个所述支撑隔板通过连接件连接，相邻两个所述支撑隔板之间设置有第一膨胀组件，所述第一膨胀组件用于挤压所述支撑隔板并使所述支撑隔板绕所述连接件发生偏转，所述第一膨胀组件上设置有加压管。
[0009]进一步的，所述第一膨胀组件位于所述支撑隔板的中部，所述连接件位于所述支撑隔板的端部。
[0010]进一步的，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为多列，多列所述第一膨胀组件环绕所述连接件均匀分布。
[0011]进一步的，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为两列，两列所述第一膨胀组件位于所述连接件的两侧。
[0012]进一步的，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为四列，四列所述第一膨胀组件环绕所述连接件均匀分布。
[0013]进一步的，所述连接件为第二膨胀组件，所述第二膨胀组件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为多列，多列所述第一膨胀组件环绕所述第二膨胀组件均匀分布；所述第一膨胀组件加压沿所述支撑隔板排布方向伸长，所述第二膨胀组件加压沿所述支撑隔板排布方向收缩。
[0014]进一步的，所述第二膨胀组件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为四列，四列所述第一膨胀组件环绕所述第二膨胀组件均匀分布。
[0015]进一步的，所述连接件与所述支撑隔板固定连接，所述连接件为铰链、链条、万向节、软轴中的一种。
[0016]进一步的，所述连接件与所述支撑隔板铰接。
[0017]一种流体柔性机械手组件，包括多个组合在一起的如上述任一项所述的流体柔性机械手。
[0018]其中第一膨胀组件和第二膨胀组件根据使用压力不同采用不同的方式，当使用压力低于1Mpa时，可采用增强橡胶、高分子聚合物或其它弹性体材料制作而成，如TPU、TPE、PVC、TPR、SBS等。当压力大于1Mpa在外面复合上编织纤维，根据压力的不同可选择不同的纤维丝编织，如：尼龙纤维、锦纶纤维、芳纶纤维、玻纤、碳纤、PBO纤维、高分子聚乙烯纤维等。也可采用多层编织方式。其变粗变长的应用可采用扁形膨胀组件或葫芦型，或者预压缩膨胀组件的方式实现。而变粗变短的可采用外套交叉编织层，利用纤维空间变化时，总表面积不变的理论，实现变粗变短的功能。
[0019]骨架采用连接件、支架、支撑隔板组合而成，可以由复合材料或金属材料加工而成。第一膨胀组件使支撑隔板发生偏转运动，可以通过多种途径实现，一种是连接件本身可弯曲使支撑隔板发生偏转，连接件可以是铰链、链条、万向节、软轴等实现设定方向运动的功能，二种是连接件本身与支撑隔板铰接。连接件还可以是同时具有伸缩和弯折功能的部件。支撑隔板之间可以设置弹簧以提供第一膨胀组件泄压后流体柔性机械手恢复原状的作用力。
[0020]通过组合可以实现单边、双边、多排、抓手型等多种方式的流体柔性机械手组合，以应对不同的需求。如单边单排、单边多排、万向型、抓手型等多种组件形式。
[0021]通过组件级联可实现多组件使用，如顺行级联、交叉级联或者交叉组合级联等形式，以应对不同的需求。
[0022]本技术的有益效果：本技术解决刚性机械手的诸多缺陷，采用可弯曲的柔性结构实现位移动作，采用流体作为驱动力。具有重量轻、载荷大、可直接实现曲线运动，进而实现类似蛇形的动作。可抓取大于自身重量几倍甚至几十倍的物体。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是第一种单边单排流体柔性机械手的正视图；
[0025]图2是第一种单边单排流体柔性机械手的立体图；
[0026]图3是第二种单边单排流体柔性机械手的正视图；
[0027]图4是第二种单边单排流体柔性机械手的立体图；
[0028]图5是第一种单边多排流体柔性机械手的俯视图；
[0029]图6是第一种单边多排流体柔性机械手的立体图；
[0030]图7是第一种双边单排流体柔性机械手的俯视图；
[0031]图8是第一种双边单排流体柔性机械手的立体图；
[0032]图9是实施例四中球形膨胀组件的第一示意图；
[0033]图10是实施例四中球形膨胀组件的第二示意图；
[0034]图11是实施例四中球形膨胀组件的第三示意图；
[0035]图12是第二种双边单排流体柔性机械手的俯视图；
[0036]图13是第二种双边单排流体柔性机械手的立体图；
[0037]图14是实施例五中串型膨胀组件的第一示意图；
[0038]图15是实施例五中串型膨胀组件的第二示意图；
[0039]图16是实施例五中串型膨胀组件的第三示意图；
[0040]图17是万向型流体柔性机械手的俯视图；
[0041]图18是万向型流体柔性机械手的立体图；
[0042]图19是收缩万向型流体柔性机械手的俯视图；
[0043]图20是收缩万向型流体柔性机械手的立体图；
[0044]图21是收缩万向型流体柔性机械手的立体图；
[0045]图22是抓手型流体柔性机械手的立体图；
[0046]图23是抓手型流体柔性机械手的立体图；
[0047]图24是串接组合型流体柔性机械手的立体图；
[0048]图25是串接组合型流体柔性机械手的立体图。
[0049]图中：J1.支架，L1.铰链，Z1.支撑隔板，Z2.两瓣型支撑隔板，Z3.支撑架，P1.膨胀组件，P2.串型膨胀组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流体柔性机械手，其特征在于，包括至少两个支撑隔板，相邻的两个所述支撑隔板通过连接件连接，相邻两个所述支撑隔板之间设置有第一膨胀组件，所述第一膨胀组件用于挤压所述支撑隔板并使所述支撑隔板绕所述连接件发生偏转，所述第一膨胀组件上设置有加压管。2.根据权利要求1所述的流体柔性机械手，其特征在于，所述第一膨胀组件位于所述支撑隔板的中部，所述连接件位于所述支撑隔板的端部。3.根据权利要求1所述的流体柔性机械手，其特征在于，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为多列，多列所述第一膨胀组件环绕所述连接件均匀分布。4.根据权利要求3所述的流体柔性机械手，其特征在于，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为两列，两列所述第一膨胀组件位于所述连接件的两侧。5.根据权利要求3所述的流体柔性机械手，其特征在于，所述连接件位于所述支撑隔板的中部，所述第一膨胀组件为四列，四列所述第一膨胀组件环绕所述连接件均匀分布。6.根据权利要求1所述的流体柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪新刚，
申请(专利权)人：纪新刚，
类型：新型
国别省市：