CN105965533A - 组合式气动柔性手指 - Google Patents
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Abstract
本发明解决的技术问题是提供了一种组合式气动柔性手指。在模具中真空浇注成型硅胶手指块，用液态硅胶粘接好分支气管、连通气管和硅胶手指块，形成硅胶手指段。将各硅胶手指段自由组合，调整安装角度，装配好，用扎带扎紧。选择性封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管，经相应的分支气管或连通气管通入压缩气体，可自由控制各段硅胶手指段的变形弯曲，完成各种不同的动作。本发明能最大限制的满足各种使用条件和要求，其软体特征特别适用于传统机械手不宜使用的脆性目标等对象。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合式气动柔性手指，它可根据使用条件和要求自由组合成型，完成各种动作，其软体特征特别适用于传统机械手不宜使用的脆性目标等对象。
背景技术
传统机械手通常采用电动机或液压作为驱动，经机械传动机构执行各种动作，其结构复杂、空间尺寸大、控制繁琐，价格昂贵，工作时容易对脆性目标造成损伤。气动柔性手指主要使用硅胶、橡胶等软体材料制造而成，由压缩气体驱动，使手指内腔膨胀，手指产生变形弯曲，完成各种动作。该技术较大程度的填补了传统机械手的不足。但当前各企事业单位研制的各种气动柔性手指均采用整体式的结构形式，存在的问题是：动作形式和控制方式单一、固定，缺乏多样性、灵活性，如果使用条件和要求发生改变，只有重新设计和制造新的气动柔性手指。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种组合式气动柔性手指。在模具中真空浇注成型硅胶手指块，用液态硅胶粘接好分支气管、连通气管和硅胶手指块，形成硅胶手指段。将各硅胶手指段自由组合，调整安装角度，装配好，用扎带扎紧。选择性封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管，经相应的分支气管或连通气管通入压缩气体，可自由控制各段硅胶手指段的变形弯曲，完成各种不同的动作。本发明能最大限制的满足各种使用条件和要求，其软体特征特别适用于传统机械手不宜使用的脆性目标等对象。
本发明的组合式气动柔性手指主要由硅胶手指块A、硅胶手指块B、分支气管、连通气管、硅胶手指段、指尖、扎带、蓝丁胶组成；分支气管和连通气管装入硅胶手指块的通气孔中并用液态硅胶粘接，在硅胶手指块A、硅胶手指块B的结合面上均匀涂抹液态硅胶，合上并粘接，形成硅胶手指段；待液态硅胶固化后，将各手指段凸端装入另一手指段凹槽中，指尖装入首端的手指段凹槽中；各手指段凸端圆周上有止口凹槽，各手指段凹槽圆周上有止口凸缘，相互形成紧密配合，以保证硅胶手指段装配时的准确定位、连接牢固；通过扎带将各硅胶手指段及指尖扎紧；蓝丁胶用于封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管。
各硅胶手指段内有互相连通的气道、内腔，各硅胶手指段装配好后，各分支气管、连通气管和各硅胶手指段内部的气道、内腔相通。经分支气管或连通气管通入压缩气体后，内腔膨胀，使硅胶手指段变形弯曲。通入的压缩气体的压力越大，硅胶手指段变形弯曲的角度越大。释放各硅胶手指段内腔的压缩气体后，相应的硅胶手指段恢复原状。
根据使用条件和动作要求，确定硅胶手指段的装配数量，调整各硅胶手指段的安装角度；用蓝丁胶选择性封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管，改变组合式气动柔性手指内的气体通路；通过选择控制从不同的分支气管或连通气管通入压缩气体，使硅胶手指段变形弯曲，组合式气动柔性手指完成各种不同的动作。
本发明可根据使用条件和要求自由组合成型，通过压缩气体控制各硅胶手指段的变形弯曲，使组合式气动柔性手指实现不同的动作。其软体特征特别适合应用于传统的机械手不宜使用的脆性目标等对象。本发明为气动柔性手指的设计、制造，应用提供了新的方法和思路，具有很好的应用价值。
附图说明
图1是本发明的组合式气动柔性手指的模具三维效果图。
图2是本发明的在模具中浇注成型、固化、脱模后的硅胶手指块的三维效果图。
图3是本发明的硅胶手指块的各通气孔中装入分支气管和连通气管并用液态硅胶粘接后的三维剖面图。
图4是本发明的硅胶手指块A、B的结合面上均匀涂抹液态硅胶，合上并粘接后，形成硅胶手指段后的三维效果图。
图5是本发明的各硅胶手指段、指尖装配好，并用扎带扎紧后的三维效果图。
图6是本发明的各硅胶手指段、指尖装配好，并用扎带扎紧后的三维剖面图。
图7是本发明的各硅胶手指段的分支气管经蓝丁胶封堵后，通过手指末端的连通气管通入压缩气体，使各硅胶手指段均产生变形弯曲后的三维效果图。
图8是本发明的各硅胶手指段的安装角度调整改变后，各硅胶手指段的分支气管经蓝丁胶封堵后，通过手指末端的连通气管通入压缩气体，使各硅胶手指段产生变形弯曲后的三维效果图。
图9是本发明的各硅胶手指段的连通气管经蓝丁胶封堵后，通过左右两只硅胶手指段的分支气管通入压缩气体，使左右两只硅胶手指段产生变形弯曲后的三维效果图。
图中：1—上模A，2—下模A，3—下模B，4—上模B，5—通气孔，6—硅胶手指块A，7—硅胶手指块B，8—手指段凹槽，9—止口凸缘，10—止口凹槽，11—分支气管，12—连通气管，13—手指段凸端， 14—扎带，15—指尖，16—硅胶手指段，17—气道，18—内腔，19—蓝丁胶。
具体实施方式
本发明的组合式气动柔性手指主要由硅胶手指块A 6、硅胶手指块B 7、分支气管11、连通气管12、硅胶手指段16、指尖15、扎带14、蓝丁胶19组成。
首先用3D打印机或机械加工方法制造上模A 1、下模A 2、上模B 3、下模B 4。在真空箱中将液态硅胶浇注到模具中，以排除液态硅胶中的空气。待模具中的硅胶手指块固化成型后，将其取出，去除、清理硅胶手指块上的浇口、冒口等多余部分。
分支气管11和连通气管12装入硅胶手指块的通气孔5中并用液态硅胶粘接，在硅胶手指块A 6、硅胶手指块B 7的结合面上均匀涂抹液态硅胶，合上并粘接，形成硅胶手指段16；待液态硅胶固化后，将各手指段凸端13装入另一手指段凹槽8中，指尖15装入首端的手指段凹槽8中；各手指段凸端13圆周上有止口凹槽10，各手指段凹槽8圆周上有止口凸缘9，相互形成紧密配合，以保证硅胶手指段16装配时的准确定位、连接牢固；通过扎带14将各硅胶手指段16及指尖15扎紧；蓝丁胶19用于封堵各硅胶手指段16的分支气管11或连通气管12。
各硅胶手指段16内有互相连通的气道17、内腔18，各硅胶手指段16装配好后，各分支气管11、连通气管12和各硅胶手指段16内部的气道17、内腔18相通。经分支气管11或连通气管12通入压缩气体后，内腔18膨胀，使硅胶手指段16变形弯曲。通入的压缩气体的压力越大，硅胶手指段16变形弯曲的角度越大。释放各硅胶手指段16内腔18的压缩气体后，相应的硅胶手指段16恢复原状。
根据使用条件和动作要求，确定硅胶手指段16的装配数量，调整各硅胶手指段16的安装角度；用蓝丁胶19选择性封堵各硅胶手指段16的分支气管11或连通气管12，改变组合式气动柔性手指内的气体通路；通过选择控制从不同的分支气管11或连通气管12通入压缩气体，使硅胶手指段16变形弯曲，组合式气动柔性手指完成各种不同的动作。
组合式气动柔性手指主要采用以下两种控制方式。
整体控制方式：参见图7，用蓝丁胶19封堵各硅胶手指段16的分支气管11，保持各连通气管12的畅通，并从手指末端的连通气管12通入压缩气体，即可同时控制各硅胶手指段16的变形弯曲。参见图8，改变各段硅胶手指段16的安装角度，从手指末端的连通气管12通入压缩气体，组合式气动柔性手指呈现不同形态的变形弯曲。
分段控制方式：用蓝丁胶19封堵各硅胶手指段16的连通气管12，从各硅胶手指段16的分支气管11通入压缩气体，可分别控制各个硅胶手指段16的变形弯曲，使组合式气动柔性手指呈现不同的变形弯曲。参见图9，从左右两端的硅胶手指段16的分支气管11通入压缩气体，使其变形弯曲，而中间的硅胶手指段16不通入压缩气体，使其保持原状。该方式可任意选择分别控制各段硅胶手指段16，实现各种不同的动作。
动作完成后，释放各硅胶手指段16内腔18的压缩气体后，相应的硅胶手指段16恢复原状。如图5所示。
Claims (3)
1.组合式气动柔性手指主要由硅胶手指块A、硅胶手指块B、分支气管、连通气管、硅胶手指段、指尖、扎带、蓝丁胶组成；其特征是分支气管和连通气管装入硅胶手指块的通气孔中并用液态硅胶粘接，在硅胶手指块A、硅胶手指块B的结合面上均匀涂抹液态硅胶，合上并粘接，形成硅胶手指段；将各手指段凸端装入另一手指段凹槽中，指尖装入首端的手指段凹槽中；各手指段凸端圆周上有止口凹槽，各手指段凹槽圆周上有止口凸缘，相互形成紧密配合；通过扎带将各硅胶手指段和指尖扎紧；蓝丁胶用于封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管。
2.根据权利要求1所述的组合式气动柔性手指，其特征是各硅胶手指段内有互相连通的气道、内腔，各硅胶手指段装配好后，各分支气管、连通气管和各硅胶手指段内部的气道、内腔相通。
3.根据权利要求1所述的组合式气动柔性手指，其特征是根据使用条件和动作要求，确定硅胶手指段的装配数量，调整各硅胶手指段的安装角度；用蓝丁胶选择性封堵各硅胶手指段的分支气管或连通气管，改变组合式气动柔性手指内的气体通路；通过选择控制从不同的分支气管或连通气管通入压缩气体，使组合式气动柔性手指实现各种不同的动作。
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