【技术实现步骤摘要】
本申请属于软体机器人,更具体地说,是涉及一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指。
技术介绍
1、根据其结构与驱动方式的不同,现有的机械手指可大致划分为传统的刚性机械手指以及新兴的柔性机械手指两类。
2、传统的刚性机械手指主要由刚性材料制成的指节以及连杆、齿轮、卡扣等结构组成,一般通过电机驱动。此类机械手指具备抓握力大、反应迅速,精度较高等优点;但同时存在结构复杂、柔顺性较差等问题,在抓取柔软易碎物品、人机交互等方面存在风险,且难以适应复杂环境。
3、近年来新兴的柔性机械手指主要由橡胶、硅胶等软体材料构成,一般通过线驱动或流体(气/液)驱动。此类机械手指能够通过自身柔顺变形,安全地抓取柔软易碎物品或进行人机交互,并能承受一定的挤压和扭曲等外部冲击。但目前已有的纯软体机械手指往往结构简单,输出力小,运动方式较为单一,无法做出一些复杂动作。
4、当前已有一些混合型机械手指尝试将刚性与柔性结构耦合起来,以集成各自的优势。这些设计兼具了高输出力与柔顺性,具有广阔的发展前景。但此类混合型手指也存在一些问题,即结构更加复杂笨重,降低了质效比,并且使得与其它结构的集成装配变得更加困难。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,兼具刚性机械手指的高承压、抗弯折性能与柔性手指的高适应性、良好的人机交互性能,且结构简单,易于控制与装配。
2、为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:提供了一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指
3、所述刚性内骨骼的一端设有导气管接口,所述刚性内骨骼由多个刚性指关节连接而成,相邻两个所述刚性指关节间通过柔性指关节弹簧连接,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上均设有朝向相反的切口槽;每个所述刚性指关节均设有贯穿通气孔,且所述通气孔与所述导气管接口相连通。
4、进一步地,所述柔性指关节弹簧包括两个并排连接的扭簧。
5、进一步地,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上分别设有插孔与插槽,所述插孔与所述插槽分别与所述柔性指关节弹簧的两端插接。
6、进一步地,所述插孔为圆形孔,所述插槽为矩形槽。
7、进一步地,所述扭簧由线径为0.1-0.3 mm的钢丝扭转制作而成。
8、进一步地,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上的所述切口槽对称设置。
9、进一步地,所述导气管接口外附有螺纹。
10、进一步地,所述抽气型气动肌肉的指尖端设有斜切弧形面。
11、进一步地,所述刚性内骨骼由四个刚性指关节连接而成。
12、进一步地,所述抽气型气动肌肉为一端封口的聚乙烯材质套筒,所述抽气型气动肌肉的内径与所述刚性内骨骼的外径耦合。
13、与现有技术相比,本申请具有以下的技术效果:
14、本申请的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指包括刚性内骨骼和包覆在刚性内骨骼上的抽气型气动肌肉,刚性内骨骼使得机械手指具备高承压、抗弯折性能,抽气型气动肌肉使得机械手指具备柔性手指的高适应性、良好的人机交互性能。本申请的机械手指结构简单,易于驱动与装配。
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1.一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,包括刚性内骨骼和包覆在所述刚性内骨骼上的抽气型气动肌肉;
2.如权利要求1所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述柔性指关节弹簧包括两个并排连接的扭簧。
3.如权利要求2所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上分别设有插孔与插槽,所述插孔与所述插槽分别与所述柔性指关节弹簧的两端插接。
4.如权利要求3所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述插孔为圆形孔,所述插槽为矩形槽。
5.如权利要求2所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述扭簧由线径为0.1-0.3 mm的钢丝扭转制作而成。
6.如权利要求1所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上的所述切口槽对称设置。
7.如权利要求1所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述导气管接口外附有螺纹。
8.如权利要求1所述的一种
9.如权利要求1所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述刚性内骨骼由四个刚性指关节连接而成。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述抽气型气动肌肉为一端封口的聚乙烯材质套筒,所述抽气型气动肌肉的内径与所述刚性内骨骼的外径耦合。
...【技术特征摘要】
1.一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,包括刚性内骨骼和包覆在所述刚性内骨骼上的抽气型气动肌肉;
2.如权利要求1所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述柔性指关节弹簧包括两个并排连接的扭簧。
3.如权利要求2所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,相邻两个所述刚性指关节的相邻接触端上分别设有插孔与插槽,所述插孔与所述插槽分别与所述柔性指关节弹簧的两端插接。
4.如权利要求3所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述插孔为圆形孔,所述插槽为矩形槽。
5.如权利要求2所述的一种刚-柔-软结合型气动仿生机械手指,其特征在于,所述扭簧由线径为0.1-0.3 mm的钢丝扭转制作而成。
【专利技术属性】
技术研发人员:赖旭芝,吕播阳,肖怀,孟庆鑫,王亚午,
申请(专利权)人:中国地质大学武汉,
类型:新型
国别省市:
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