本发明专利技术公开了一种软体人工肌肉焊接机器人抓手及其操控方法。属于机器人技术领域，包括抓手总成和连接在抓手总成上的软体单指，所述软体单指包括人工肌肉、外壳和弹性结构；所述壳体轴向的中心具有空腔，壳体上设有轴向的通孔；所述人工肌肉设于通孔内，弹性结构设于通孔内。本发明专利技术的软体单指呈波纹管状，弯曲范围更大，并且具有收缩功能。碳纳米管包覆的复合尼龙人工肌肉作为驱动器，提高整个抓手能量密度的同时，由于碳纳米管具有良好的导热和导电性能，有效提高了响应速度。软体单指的中孔弹簧的添加，大大提高了人工肌肉的回复速度。大大提高了人工肌肉的回复速度。大大提高了人工肌肉的回复速度。
【技术实现步骤摘要】
一种软体人工肌肉焊接机器人抓手及其操控方法
[0001]本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种软体人工肌肉焊接机器人抓手及其操控方法。
技术介绍
[0002]近年来随着柔性材料、制造技术的发展，以及软体机器人的应用越来越广泛。软体机器人区别于传统的机器人，具有自由度高、适应性强等优点，是未来的发展方向之一。
[0003]现有的软体焊接机器人抓手主要有气动、SMA合金等驱动方式，但是气动驱动需要携带气泵，因此难以实现小型化，维修困难；而SMA合金价格昂贵，无法实现大规模的应用。同时现有的软体抓手无法实现手指的伸缩运动，因此实现多种空间下的抓取。某现有技术中利用导电尼龙线作为驱动器，虽然解决了成本和控制复杂问题，但是其尼龙线冷却速度较慢，因此其响应速度慢，同时其抓手活动范围任然较小。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本专利技术提出了一种软体人工肌肉焊接机器人抓手及其操控方法，其具体的功能是响应速度快、活动范围大、携带方便。
[0005]本专利技术的技术方案是：本专利技术所述的一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，包括抓手总成(1)、软体单指(2)及安设于抓手总成(1)上的端盖(3)，
[0006]所述软体单指(2)包括安设在上端的单指连接件(4)，所述单指连接件(4)通过端盖(3)与抓手总成(1)相连接；
[0007]在所述单指连接件(4)的下端连接有软体关节，
[0008]在所述软体关节的中心位置开设有软体单指中孔(202)，在所述软体关节上、所述软体单指中孔(202)的两侧各开设有一个通孔(203)，在两个所述通孔(203)中均穿设有复合人工肌肉(5)；
[0009]在所述软体关节的内部开设有与软体单指中孔(202)相通的弹簧孔，在所述弹簧孔中安置有弹簧(6)，
[0010]在所述单指连接件(4)与软体关节的连接处还开设有连接孔一(201)。
[0011]进一步的，在所述单指连接件(4)的中心位置开设有同心圆孔三(402)，在所述同心圆孔三(402)的两侧各开设有一个单指连接件连接孔(403)，
[0012]在所述单指连接件(4)的的底侧开设有连接孔三(401)；
[0013]所述连接孔一(201)和连接孔三(401)通过安置的螺栓组件固定连接。
[0014]进一步的，在所述抓手总成(1)的三个角上均开设有一个同心圆孔一(102)，
[0015]在所述同心圆孔一(102)的外壁两侧开设有抓手总成连接孔(103)。
[0016]进一步的，在所述抓手总成(1)与软体单指(2)连接处的同心圆孔一(102)中安置有相适配的端盖(3)；
[0017]在所述端盖(3)的中心位置开设有同心圆孔二(302)，在所述同心圆孔二(302)的
外壁两侧各开设有一个连接孔二(303)；
[0018]在所述端盖(3)的下壁两侧均开设有槽孔(301)。
[0019]进一步的，在所述抓手总成(1)、端盖(3)及单指连接件(4)上开设的贯穿的同心圆孔一(102)、同心圆孔二(302)及同心圆孔三(402)中安置有电气设备。
[0020]所述连接孔一(201)和连接孔三(401)通过螺栓组件固定连接。
[0021]进一步的，所述复合人工肌肉(5)的材质为碳纳米管阵列包裹织物后加捻制成；
[0022]所述织物为尼龙，其按照以下方式制备：将PA6,6颗粒溶于甲酸溶液中，配置15％的纺丝溶液，在50摄氏度下进行超声破碎30min，并利用静电纺丝机制备PA6,6纤维。
[0023]进一步的，所述软体单指(2)的整个壳体为可伸缩弯折的波纹结构。
[0024]进一步的，所述软体单指(2)连接在用于给复合人工肌肉(5)通电的电线上。
[0025]进一步的，所述抓手总成(1)、端盖(3)及单指连接件(4)的件材料选用PLA，通过3D打印制备完成；
[0026]所述软体单指(2)将Ecoflex00
‑
20A、Ecoflex00
‑
20B以1:10的比例混合浇筑置3D打印的模具内制备而成。
[0027]进一步的，一种软体人工肌肉焊接机器人抓手的操控方法，其具体操作步骤如下：
[0028](1)、初始状态下，软体单指(2)不通电处于竖直状态；
[0029](2)、给软体单指(2)一侧的复合人工肌肉(5)通电，使其收缩向内弯曲。
[0030]本专利技术的有益效果是：1、与现有软体单指单一锯齿状相比，本专利技术的软体单指呈波纹管状，弯曲范围更大，并且具有收缩功能；2、碳纳米管包覆的复合尼龙人工肌肉作为驱动器，提高整个抓手能量密度的同时，由于碳纳米管具有良好的导热和导电性能，有效提高了响应速度；3、软体单指的中孔弹簧的添加，大大提高了人工肌肉的回复速度。
附图说明：
[0031]图1是本专利技术的总体结构示意图；
[0032]图2是本专利技术中软体单指的总体结构示意图；
[0033]图3是本专利技术中抓手总成的结构示意图；
[0034]图4是本专利技术中软体关节的结构示意图；
[0035]图5是本专利技术中端盖的结构示意图；
[0036]图6是本专利技术中单指连接件的结构示意图；
[0037]图中，1是抓手总成，102是同心圆孔一，103是抓手总成连接孔；
[0038]2是软体单指，201是连接孔一，202是软体单指中孔，203是通孔；
[0039]3是端盖，301是槽孔，302同心圆孔二，303是连接孔二；
[0040]4是单指连接件，401是连接孔三，402是同心圆孔三，403是单指连接件连接孔；
[0041]5是复合人工肌肉，6是弹簧。
具体实施方式
[0042]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：
[0043]如图1
‑
2所示，本专利技术所述的一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，
[0044]包括抓手总成和1连接在抓手总成1上的软体单指2，所述软体单指2包括单指连接件4、复合人工肌肉5、软体关节等设备；在所述软体关节的中心位置开设有软体单指中孔202，在所述软体关节上、所述软体单指中孔202的两侧各开设有一个通孔203，在两个所述通孔203中均穿设有复合人工肌肉5；
[0045]在所述软体关节的内部开设有与软体单指中孔202相通的弹簧孔，在所述弹簧孔中安置有弹簧6；
[0046]在所述单指连接件4与软体关节的连接处还开设有连接孔一201。
[0047]进一步的，在所述单指连接件4的中心位置开设有同心圆孔三402，在所述同心圆孔三402的两侧各开设有一个单指连接件连接孔403，
[0048]在所述单指连接件4的的底侧开设有连接孔三401；
[0049]所述连接孔一201和连接孔三401通过安置的螺栓组件固定连接。
[0050]进一步的，在所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，其特征在于，包括抓手总成(1)、软体单指(2)及安设于抓手总成(1)上的端盖(3)，所述软体单指(2)包括安设在上端的单指连接件(4)，所述单指连接件(4)通过端盖(3)与抓手总成(1)相连接；在所述单指连接件(4)的下端连接有软体关节，在所述软体关节的中心位置开设有软体单指中孔(202)，在所述软体关节上、所述软体单指中孔(202)的两侧各开设有一个通孔(203)，在两个所述通孔(203)中均穿设有复合人工肌肉(5)；在所述软体关节的内部开设有与软体单指中孔(202)相通的弹簧孔，在所述弹簧孔中安置有弹簧(6)，在所述单指连接件(4)与软体关节的连接处还开设有连接孔一(201)。2.根据权利要求1所述的一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，其特征在于，在所述单指连接件(4)的中心位置开设有同心圆孔三(402)，在所述同心圆孔三(402)的两侧各开设有一个单指连接件连接孔(403)，在所述单指连接件(4)的的底侧开设有连接孔三(401)；所述连接孔一(201)和连接孔三(401)通过安置的螺栓组件固定连接。3.根据权利要求1所述的一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，其特征在于，在所述抓手总成(1)的三个角上均开设有一个同心圆孔一(102)，在所述同心圆孔一(102)的外壁两侧开设有抓手总成连接孔(103)。4.根据权利要求1所述的一种软体人工肌肉焊接机器人抓手，其特征在于，在所述抓手总成(1)与软体单指(2)连接处的同心圆孔一(102)中安置有相适配的端盖(3)；在所述端盖(3)的中心位置开设有同心圆孔二(302)，在所述同心圆孔二(302)的外壁两侧各开设有一个连接孔二(303)；在所述端盖(3)的下壁两侧均开设有槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐骁，周宏，陈晨，潘思羽，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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