CN104890004A - 机器人仿生手指 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人仿生手指，包括保持架和气囊，所述气囊为长条筒状结构，所述保持架为长条片状结构，由弹性材料制成，自然状态下呈弯曲状，所述保持架轴向贴合在气囊的气囊壁上，使得气囊在自然状态下呈弯曲状。本发明采用单气囊驱动，结构简单，容易控制，气囊与保持架贴合，可以在气囊气压较小时保持一定刚度，气囊截面曲率小的一侧壁厚大于另一侧可保证压强增大时薄壁侧伸长量大于壁厚侧以利于驱动手指伸直，气囊内嵌簧丝以减小气囊伸长过程中径向的变形，在减压时利于气囊恢复原状，气囊负压时仍可保持初始形状，气囊外侧设有若干凸点可增加气囊的摩擦力，有利于抓取物品。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人仿生手指。
背景技术
机器人技术发展迅速，目前大部分仿人机械手都是基于机械结构实现手指关节的弯曲，通过多关节串联组成机械手手指，通过微型电机、推举气缸、钢丝绳牵引等方式带动机械结构来实现手指的收缩运动，达到精确控制的目的，但是结构都比较复杂,控制过程繁琐，对于仅抓取物品功能的应用经济性较差，并且成本高、机械结构复杂、易损坏、控制难度高无法达到柔性控制需求。因此需要一种机器人的机械手的控制难度低，结构和材料简单就能实现对物品的抓取。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种机器人仿生手指，以解决控制难度低，结构和材料简单就能实现对物品的抓取的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种机器人仿生手指，包括保持架和气囊，所述气囊为长条筒状结构，所述保持架为长条片状结构，由弹性材料制成，自然状态下呈弯曲状，所述保持架轴向贴合在气囊的气囊壁上，使得气囊在自然状态下呈弯曲状。
进一步地，所述气囊包括厚壁侧和薄壁侧，所述厚壁侧的曲率小于薄壁侧的曲率。所述保持架轴向贴合在气囊的厚壁侧内侧、厚壁侧外侧、薄壁侧内侧或薄壁侧22外侧。
进一步地，所述保持架包括一体形成的基体及顶盖，顶盖贴合在气囊的末端，基体的弹性变形量大于顶盖的弹性变形量。
进一步地，所述气囊由嵌簧丝的橡胶材料制成。所述簧丝螺旋状嵌入气囊壁。
进一步地，所述气囊壁的外侧设有若干凸点。
本发明的有益效果是：
本发明采用单气囊驱动，结构简单，容易控制，气囊与保持架贴合，可以在气囊气压较小时保持一定刚度，气囊截面曲率小的一侧壁厚大于另一侧可保证压强增大时薄壁侧伸长量大于壁厚侧以利于驱动手指伸直，气囊内嵌簧丝以减小气囊伸长过程中径向的变形，在减压时利于气囊恢复原状，气囊负压时仍可保持初始形状，气囊外侧设有若干凸点可增加气囊的摩擦力，有利于抓取物品。
附图说明
图1为本发明机器人仿生手指的整体结构示意图；
图2为本发明机器人仿生手指的保持架的示意图；
图3为本发明机器人仿生手指的气囊的示意图；
图4为本发明机器人仿生手指的充气过程状态的示意图；
图中，保持架1、气囊2、厚壁侧21、薄壁侧22、基体11、顶盖12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的机器人仿生手指包括保持架1和气囊2。所述气囊2为长条筒状结构，所述保持架1为长条片状结构，由弹性材料制成，自然状态下呈弯曲状，所述保持架1轴向贴合在气囊2的气囊壁上，使得气囊2在自然状态下呈弯曲状。
如图2所示，所述保持架1包括一体形成的基体11及顶盖12，顶盖12贴合在气囊2的末端，基体11的弹性变形量大于顶盖12的弹性变形量。所述基体11使用弹性金属片冲压而成，可有较大变形，能够拉直；所述顶盖12使用刚性较好的金属材料制成，不会出现较大变形，以保证气囊2在充气状态下保持弯曲,不会伸展弹出。
如图3所示，所述气囊2包括厚壁侧21和薄壁侧22，所述厚壁侧21的曲率小于薄壁侧22的曲率。本实施例中保持架1贴合在气囊厚壁侧21的外侧,气囊2薄壁侧22外侧具有凸点可以增加摩擦力，气囊2为单通道气囊，由嵌簧丝的橡胶材料制成，簧丝螺旋状嵌入气囊壁，正常状态下，气囊2有微小气压。
本发明的工作过程如下：
初始状态下，气囊2内有微小的气压，由于保持架1在自然状态下呈弯曲状，且气囊2与保持架1贴合，此时手指呈弯曲状态，如图4（a）所示；为抓取物体，向气囊2内充气，气囊2内部压强增大，其径向和轴向拉伸，即变粗和伸长，簧丝呈螺旋状嵌入气囊壁内，其刚度使气囊壁径向不会出现较大变形，气囊2的厚壁侧21与保持架1贴合，基本不会伸长，因此充气时气囊2的薄壁侧22变形大于厚壁侧21的变形，气囊2的薄壁侧22向保持架1一侧伸展，使保持架1的曲率减小，仿生手指轴向伸展，如图4（b）所示；对气囊2持续充气，可使保持架1的基体11伸直，如图4（c）所示；当气囊2内气压减小时，在保持架1的回复力和气囊2自身弹性作用下，气囊2的伸长量将减小，当气压降至初始气压时，保持架1将依次恢复图4（a）、4（b）所示弯曲状态。当保持架1伸直时，将物品放在两个或多个手指之间，之后减小气囊2内气压，手指恢复弯曲状态，将物品夹于其中，通过手指的伸长和弯曲过程，实现抓取物品功能。
本发明描述的一种机器人仿生手指，所述的细节仅仅为较佳的实施方式，但并非仅仅局限于此，其实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、组合、简化，均应为等效的置换方式，例如将保持架替换为金属丝等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种机器人仿生手指，其特征在于，包括保持架（1）和气囊（2），所述气囊（2）为长条筒状结构，所述保持架（1）为长条片状结构，由弹性材料制成，自然状态下呈弯曲状，所述保持架（1）轴向贴合在气囊（2）的气囊壁上，使得气囊（2）在自然状态下呈弯曲状。
2.如权利要求1所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述气囊（2）包括厚壁侧（21）和薄壁侧（22），所述厚壁侧（21）的曲率小于薄壁侧（22）的曲率。
3.如权利要求2所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述保持架（1）轴向贴合在气囊（2）的厚壁侧（21）内侧、厚壁侧（21）外侧、薄壁侧（22）内侧或薄壁侧（22）外侧。
4.如权利要求1-3任一项所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述保持架（1）包括一体形成的基体（11）及顶盖（12），顶盖（12）贴合在气囊（2）的末端，基体（11）的弹性变形量大于顶盖（12）的弹性变形量。
5.如权利要求1-3任一项所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述气囊（2）由嵌簧丝的橡胶材料制成。
6.如权利要求5所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述簧丝螺旋状嵌入气囊壁。
7.如权利要求1-3任一项所述的机器人仿生手指，其特征在于，所述气囊壁的外侧设有若干凸点。
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|---|---|
| CN (1) | CN104890004A (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105108767A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-02 | 杭州南江机器人股份有限公司 | 柔性机器人仿生手指 |
| CN105619379A (zh) * | 2016-02-21 | 2016-06-01 | 北京航空航天大学 | 一种软体仿人手指及其制备方法 |
| CN105730541A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-06 | 上海交通大学 | 气动多囊式软体爬壁机器人及其控制方法 |
| CN106074074A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-11-09 | 哈尔滨易奥秘科技发展有限公司 | 一种偏心纤维复合弹性体及具有该弹性体的康复训练装置 |
| CN107030727A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-11 | 浙江工业大学 | 一种微管道的软体两手指夹持装置 |
| CN107350992A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-17 | 苏州柔触机器人科技有限公司 | 一种新型柔性夹头及其柔性夹具和柔性夹持笔 |
| CN108818606A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-16 | 燕山大学 | 柔韧耦合型软体驱动器及其末端执行器 |
| CN108858269A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 天津大学 | 一种变刚度三指软体机器人 |
| CN109304726A (zh) * | 2017-07-28 | 2019-02-05 | 松下知识产权经营株式会社 | 机械手装置、机械手系统以及保持方法 |
| CN109552636A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-02 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种机载气囊式无人机回收方法及回收装置 |
| CN110281256A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-27 | 清华大学深圳研究生院 | 一种基于气动软体致动器的软体抓手及其制造方法 |
| CN110340933A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于4d打印成型的智能仿生抓取夹持装置 |
| CN111673780A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-18 | 鹏城实验室 | 多维自适应空间缠绕臂和捕获设备 |
| CN111789745A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-10-20 | 河南科技大学 | 一种气动康复手套 |
| CN112976031A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-18 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 气动柔性驱动器及网捕式气动抓取装置 |
| CN116442207A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-18 | 清华大学 | 一种软体驱动单元及具有其的模块化软体机械臂 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1662349A (zh) * | 2002-06-24 | 2005-08-31 | 松下电器产业株式会社 | 多关节驱动机构及其制造方法、使用该机构的把持手和机器人 |
| CN1280070C (zh) * | 2000-03-28 | 2006-10-18 | 精工爱普生株式会社 | 泵一体化的柔性驱动器 |
| CN102366951A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-03-07 | 杭州祥生砂光机制造有限公司 | 内管架式气囊夹持机械手指及夹持方法 |
| CN102756376A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-31 | 清华大学 | 随形自适应欠驱动机器人手指装置 |
| CN203495949U (zh) * | 2013-09-10 | 2014-03-26 | 郭庆翔 | 一种表面附着胶囊沙袋的拟人机器人手装置 |
| CN104015197A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 山东省科学院自动化研究所 | 波纹型双内腔气驱动柔性微型手指、控制方法及抓取系统 |
| CN104669293A (zh) * | 2015-03-28 | 2015-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种夹持式充气抓捕手 |
| CN204800657U (zh) * | 2015-06-09 | 2015-11-25 | 杭州南江机器人股份有限公司 | 一种机器人仿生手指 |
-
2015
- 2015-06-09 CN CN201510311981.6A patent/CN104890004A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1280070C (zh) * | 2000-03-28 | 2006-10-18 | 精工爱普生株式会社 | 泵一体化的柔性驱动器 |
| CN1662349A (zh) * | 2002-06-24 | 2005-08-31 | 松下电器产业株式会社 | 多关节驱动机构及其制造方法、使用该机构的把持手和机器人 |
| CN102366951A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-03-07 | 杭州祥生砂光机制造有限公司 | 内管架式气囊夹持机械手指及夹持方法 |
| CN102756376A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-10-31 | 清华大学 | 随形自适应欠驱动机器人手指装置 |
| CN203495949U (zh) * | 2013-09-10 | 2014-03-26 | 郭庆翔 | 一种表面附着胶囊沙袋的拟人机器人手装置 |
| CN104015197A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 山东省科学院自动化研究所 | 波纹型双内腔气驱动柔性微型手指、控制方法及抓取系统 |
| CN104669293A (zh) * | 2015-03-28 | 2015-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种夹持式充气抓捕手 |
| CN204800657U (zh) * | 2015-06-09 | 2015-11-25 | 杭州南江机器人股份有限公司 | 一种机器人仿生手指 |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105108767A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-02 | 杭州南江机器人股份有限公司 | 柔性机器人仿生手指 |
| CN105619379A (zh) * | 2016-02-21 | 2016-06-01 | 北京航空航天大学 | 一种软体仿人手指及其制备方法 |
| CN105730541A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-06 | 上海交通大学 | 气动多囊式软体爬壁机器人及其控制方法 |
| CN106074074A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-11-09 | 哈尔滨易奥秘科技发展有限公司 | 一种偏心纤维复合弹性体及具有该弹性体的康复训练装置 |
| CN107350992A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-17 | 苏州柔触机器人科技有限公司 | 一种新型柔性夹头及其柔性夹具和柔性夹持笔 |
| JP2020534167A (ja) * | 2017-05-04 | 2020-11-26 | 蘇州柔触機器人科技有限公司Ｓｕｚｈｏｕ Ｒｏｒｏｂｏｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 新規な可撓性把持ヘッド及びその可撓性把持具、並びに可撓性把持ペン |
| CN107030727A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-08-11 | 浙江工业大学 | 一种微管道的软体两手指夹持装置 |
| CN107030727B (zh) * | 2017-05-17 | 2019-05-31 | 浙江工业大学 | 一种微管道的软体两手指夹持装置 |
| CN109304726A (zh) * | 2017-07-28 | 2019-02-05 | 松下知识产权经营株式会社 | 机械手装置、机械手系统以及保持方法 |
| CN109304726B (zh) * | 2017-07-28 | 2023-04-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 机械手装置、机械手系统以及保持方法 |
| CN108858269A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 天津大学 | 一种变刚度三指软体机器人 |
| CN108858269B (zh) * | 2018-07-04 | 2021-05-25 | 天津大学 | 一种变刚度三指软体机器人 |
| CN108818606A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-11-16 | 燕山大学 | 柔韧耦合型软体驱动器及其末端执行器 |
| CN109552636A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-02 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种机载气囊式无人机回收方法及回收装置 |
| CN110340933A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-18 | 华中科技大学 | 一种基于4d打印成型的智能仿生抓取夹持装置 |
| CN110340933B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-08-28 | 华中科技大学 | 一种基于4d打印成型的智能仿生抓取夹持装置 |
| CN110281256A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-27 | 清华大学深圳研究生院 | 一种基于气动软体致动器的软体抓手及其制造方法 |
| CN111673780A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-18 | 鹏城实验室 | 多维自适应空间缠绕臂和捕获设备 |
| CN111673780B (zh) * | 2020-06-08 | 2022-04-01 | 鹏城实验室 | 多维自适应空间缠绕臂和捕获设备 |
| CN111789745A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-10-20 | 河南科技大学 | 一种气动康复手套 |
| CN111789745B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-11-15 | 河南科技大学 | 一种气动康复手套 |
| CN112976031A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-18 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 气动柔性驱动器及网捕式气动抓取装置 |
| CN112976031B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-09-30 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 气动柔性驱动器及网捕式气动抓取装置 |
| CN116442207A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-18 | 清华大学 | 一种软体驱动单元及具有其的模块化软体机械臂 |
| CN116442207B (zh) * | 2023-05-29 | 2023-10-03 | 清华大学 | 一种软体驱动单元及具有其的模块化软体机械臂 |
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