变抓取模式通用型气动软体机械手制造技术

本发明专利技术涉及软体机器人领域。目的是提供一种变抓取模式通用型气动软体机械手，该机械手能够根据物体的形状改变抓取模式，实现对多种形状物体的通用柔性无损抓取，降低工业生产的损耗和设备成本。技术方案是：变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：包括通过若干支撑柱相互连接的上基板和下基板、安装在上基板上的转动组件、呈放射状安装在下基板上并由转动组件驱使同步运动的四组滑动组件、安装在下基板上并与四组滑动组件一一配合传动的四组转向组件以及分别安装在四组转向组件底部的四根气动软体手指。的四根气动软体手指。的四根气动软体手指。

【技术实现步骤摘要】
变抓取模式通用型气动软体机械手


[0001]本专利技术涉及软体机器人领域，尤其是通用型气动软体机械手，该通用型气动软体机械手能够变换抓取模式实现对多种形状物体的柔性无损抓取。

技术介绍

[0002]近年来，随着工业化水平的提高，为降低生产成本，能够在一条工业生产线上完成多种不同形状物体的拾放、包装等操作的多功能流水线迅速发展。但由于物体形状的差异，每处理一种目标物均需更换相应的操作机械手，增加了生产时间成本和设备维护成本。尤其对易变形、易损坏物体进行操作时，往往需要昂贵的传感器控制机械手的抓取力，避免对物体造成损坏，复杂的控制策略也增加了机械手的控制成本。另外，与传统刚性机械手相比，软体机械手因其柔软的手指具有较好的机——环境交互安全性，无需力传感器和复杂的控制策略即可对易变形、易损坏物体进行无损抓取，具有较好的应用前景。因此，从实际情况出发，研制一种变抓取模式通用型气动软体机械手对多种形状、易变形和易损坏物体进行无损抓取，能够降低生产成本和操作损伤率，顺应多功能工业流水线的发展需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
中的不足，提供一种变抓取模式通用型气动软体机械手，该机械手能够根据物体的形状改变抓取模式，实现对多种形状物体的通用柔性无损抓取，降低工业生产的损耗和设备成本。
[0004]本专利技术提供的技术方案是：
[0005]变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：包括通过若干支撑柱相互连接的上基板和下基板、安装在上基板上的转动组件、呈放射状安装在下基板上并由转动组件驱使同步运动的四组滑动组件、安装在下基板上并与四组滑动组件一一配合传动的四组转向组件以及分别安装在四组转向组件底部的四根气动软体手指。
[0006]所述转动组件包括竖直固定在上基板上的电机以及位于上基板与下基板之间并通过联轴器固定在电机输出轴上的转盘；所述转盘上均匀开设有呈中心对称分布的四个长槽，四个长槽分别与四组滑动组件一一对应。
[0007]每组滑动组件均包括固定在下基板上的直线导轨、可滑动地安装在直线导轨上的若干滑块、固定在各滑块上的齿条以及固定在齿条上并伸入至转盘上对应长槽中的拨柱。
[0008]所述拨柱外周套设有导向轴承，所述导向轴承与长槽内壁抵顶连接。
[0009]每组转向组件均包括可绕竖直轴线转动地定位在下基板上的转向轴、固定在转向轴上端并与对应齿条啮合传动的转向齿轮以及固定在转向轴下端以安装气动软体手指的手指固定块。
[0010]所述气动软体手指包括固定在手指固定块上且内部开设有充气槽的硅胶圆筒、套设在硅胶圆筒外周以限制硅胶圆筒径向膨胀的弹簧以及用于限制硅胶圆筒的一侧沿母线方向膨胀的限制纤维。
[0011]所述充气槽设置在硅胶圆筒的偏心位置。
[0012]所述限制纤维的长度方向平行于硅胶圆筒的轴线方向；所述限制纤维贯穿硅胶圆筒，并且限制纤维的两端设置有压紧硅胶圆筒外端面边沿的凸块。
[0013]所述限制纤维设置在硅胶圆筒中远离充气槽的一侧。
[0014]四组转向组件分别位于正方形的四个顶点处。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术结构简单，稳定可靠，且本专利技术中四根气动软体手指在进行抓取操作时，可根据物体的形状变换抓取姿态，实现对多种形状物体的通用抓取。此外，气动软体手指采用硅胶材料，无需精确的传感和复杂的控制策略即可对易损坏、易变形物体实现无损抓取，降低生产和加工成本。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的立体结构示意图。
[0018]图2是本专利技术的俯视图(省略上基板)。
[0019]图3是本专利技术转动组件的立体结构示意图。
[0020]图4是本专利技术滑动组件的立体结构示意图。
[0021]图5是本专利技术转向组件的爆炸示意图。
[0022]图6是本专利技术中气动软体手指的局部剖视图。
[0023]图7是本专利技术气动软体手指的弯曲状态示意图。
[0024]图8是本专利技术处于垂直抓取模式的结构状态示意图。
[0025]图9是本专利技术处于平行抓取模式的结构状态示意图。
[0026]图10是本专利技术处于平行外翻抓取模式的结构状态示意图。
[0027]图11是本专利技术处于垂直外翻抓取模式的结构状态示意图。
[0028]附图标号：
[0029]1‑
1、上基板；1
‑
2、支撑柱；1
‑
3、下基板；
[0030]2、转动组件；2
‑
1、电机；2
‑
2、转盘；2
‑
3、联轴器；2
‑
4、长槽；
[0031]3、滑动组件；3
‑
1、直线导轨；3
‑
2、滑块；3
‑
3、齿条；3
‑
4、拨柱；3
‑
5、导向轴承；
[0032]4、转向组件；4
‑
1、转向轴；4
‑
2、转向轴承；4
‑
3、转向齿轮；4
‑
4、手指固定块；
[0033]5、气动软体手指；5
‑
1、硅胶圆筒；5
‑
2、弹簧；5
‑
3、限制纤维；5
‑
4、充气槽；5
‑
5、凸块；
[0034]5a、第一气动软体手指；5b、第二气动软体手指；5c、第三气动软体手指；5d、第四气动软体手指。
具体实施方式
[0035]以下结合附图所示的实施例进一步说明。
[0036]如图所示的变抓取模式通用型气动软体机械手，包括上基板1
‑
1、下基板1
‑
3、转动组件2、四组滑动组件3、四组转向组件4和四根气动软体手指5。上基板与下基板间隔距离布置，并且上基板与下基板之间通过若干(图中为四个)支撑柱1
‑
2相互连接。
[0037]所述转动组件安装在上基板上，包括电机2
‑
1和转盘2
‑
2。所述电机竖直固定在上
基板上；所述转盘位于上基板与下基板之间，转盘通过联轴器2
‑
3固定在电机的输出轴上。转盘上均匀开设有呈中心对称分布的四个长槽2
‑
4，四个长槽分别与四组滑动组件一一对应。
[0038]四组滑动组件呈放射状安装在下基板上；每组滑动组件均包括直线导轨3
‑
1、若干(图中为两个)滑块3
‑
2、齿条3
‑
3和拨柱3
‑
4。所述直线导轨固定在下基板上；所述滑块可滑动地安装在直线导轨上；所述齿条固定在各滑块上；所述拨柱固定在齿条上并伸入至转盘的对应长槽中。当电机驱动转盘转动时，转盘对长槽中的拨柱进行施力，从而带动各齿条沿直线导轨同步运动。作为优选，所述拨柱外周套设有导向轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：包括通过若干支撑柱(1
‑
2)相互连接的上基板(1
‑
1)和下基板(1
‑
3)、安装在上基板上的转动组件(2)、呈放射状安装在下基板上并由转动组件驱使同步运动的四组滑动组件(3)、安装在下基板上并与四组滑动组件一一配合传动的四组转向组件(4)以及分别安装在四组转向组件底部的四根气动软体手指(5)。2.根据权利要求1所述的变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：所述转动组件包括竖直固定在上基板上的电机(2
‑
1)以及位于上基板与下基板之间并通过联轴器(2
‑
3)固定在电机输出轴上的转盘(2
‑
2)；所述转盘上均匀开设有呈中心对称分布的四个长槽(2
‑
4)，四个长槽分别与四组滑动组件一一对应。3.根据权利要求2所述的变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：每组滑动组件均包括固定在下基板上的直线导轨(3
‑
1)、可滑动地安装在直线导轨上的若干滑块(3
‑
2)、固定在各滑块上的齿条(3
‑
3)以及固定在齿条上并伸入至转盘上对应长槽中的拨柱(3
‑
4)。4.根据权利要求3所述的变抓取模式通用型气动软体机械手，其特征在于：所述拨柱外周套设有导向轴承(3
‑
5)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程培林，叶玉泽，严博，武传宇，贾江鸣，魏义坤，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：