CN108189069A - 一种可翻转的柔性机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可翻转的柔性机械手,包括：抓取组件，弯曲以抓取物品；翻转杆，翻转杆的一端与抓取组件连接；驱动组件，与翻转杆的另一端连接以驱动翻转杆带动抓取组件进行翻转运动；抓取组件包括：至少两根管体，管体的一端与翻转杆的一端连接，管体的另一端为自由端，管体设有第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔内设有第一流体，第二容纳腔内设有第二流体，第二流体的体积小于第一流体的体积，多根管体的第一容纳腔组成环形。根据本发明实施例的可翻转的柔性机械手，利用抓取组件、翻转杆和驱动组件相结合的结构，不仅能实现快速抓取动作，以及抓取物品后翻转，防止物品由于重力因素等落下，还具有结构简单、操作方便等优点。

Description

一种可翻转的柔性机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域,具体涉及一种可翻转的柔性机械手。

背景技术

在工业自动化领域，经常使用气动柔性机械手实现抓取动作，但是目前的柔性机械手的结构较为复杂，加工生产成本较高，在柔性气动机械手内的进气、通气管路的连接和结构较为复杂，安装和维护的难度较高，可靠性低，而且控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间，同时现有的柔性机械手通常在抓取后，由于物品的重力作用，物品会容易脱离机械手落下，不仅降低了工作效率，还会导致损坏物品。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可翻转的柔性机械手。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的可翻转的柔性机械手，包括：抓取组件，所述抓取组件弯曲以抓取物品；翻转杆，所述翻转杆的一端与所述抓取组件连接；驱动组件，所述驱动组件与所述翻转杆的另一端连接以驱动所述翻转杆带动所述抓取组件进行翻转运动；所述抓取组件包括：至少两根管体，所述管体的一端与所述翻转杆的一端连接，所述管体的另一端为自由端，所述管体设有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二流体的体积小于所述第一流体的体积，所述管体朝向体积小的一侧弯曲，多根所述管体的所述第一容纳腔组成环形，所述第二容纳腔设于所述环形的内侧。

进一步地，所述管体包括：隔板，所述隔板设于所述管体内，所述隔板与所述管体内壁配合限定所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

进一步地，所述管体包括：第一管体，所述第一管体内形成有所述第一容纳腔；第二管体，所述第二管体设于所述第一管体一侧且与所述第一管体连接，所述第二管体内形成有所述第二容纳腔。

进一步地，所述的仿生机械手机构还包括：吸附组件，所述吸附组件与所述管体连接且靠近所述第二容纳腔以产生吸附力；第一泵体，所述第一泵体与所述第一容纳腔连通以向所述第一容纳腔内输送所述第一流体；第二泵体，所述第二泵体与所述第二容纳腔连通以向所述第二容纳腔内输送所述第二流体；控制组件，所述控制组件分别与所述第一泵体和所述第二泵体连接以控制所述第一泵体和所述第二泵体的开启或关闭。

进一步地，所述吸附组件还包括：第三管体，所述第三管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第三管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过所述通孔产生所述吸附力；第二流体抽排组件，所述第二流体抽排组件与所述第三容纳腔连通以向所述第三容纳腔内抽排第二流体；吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第三管体连接，所述吸盘通过所述通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘远离所述第三管体的一端设有弹性面。

进一步地，所述的仿生机械手还包括:第四管体，所述第四管体为中空结构且为柔性件，所述抓取组件和所述第三管体均设于所述第四管体内，所述第四管体设有通孔，所述吸附组件穿过所述通孔。

进一步地，所述的仿生机械手还包括：铁丝，可变形的所述铁丝沿所述管体的长度方向设于所述第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

进一步地，所述的仿生机械手还包括：支撑件，所述支撑件具有空心结构，所述支撑件沿所述管体的长度方向设于所述第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

进一步地，所述支撑件形成为弹簧。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的可翻转的柔性机械手，通过采用抓取组件、翻转杆和驱动组件结合的装置，具有如下优点：

(1)采用抓取组件可以快速对多种类型的待抓取物品进行快速抓取，使用方便；

(2)通过控制第一容纳腔和第二容纳腔内的体积大小关系，可以控制抓取组件的弯曲方向，自动化程度强，便于控制，降低生产成本；

(3)与抓取组件连接有翻转杆，通过翻转杆和驱动组件相互配合，可以实现将抓取组件连同被抓取的物品一起翻转，防止物品在抓取以及运输过程中由于重力原因脱离抓取组件，不仅提高了工作效率，而且降低了产品不良率，降低劳动力强度；

(4)沿管体的长度方向设有可变形的铁丝，通过设置铁丝能够提高弯曲难度以及回复难度，便于抓取具有延迟性，防止由于管内的流体的体积变化较大时，抓取动作不稳定；

(5)在管体内设有具有空心结构的支撑件，可以防止管体由于压扁等状态无法快速充入或者排出第一流体或第二流体，提高操作简便性。

附图说明

图1为本发明的一实施例的可翻转的柔性机械手的结构示意图；

图2为本发明的又一实施例的可翻转的柔性机械手的结构示意图。

附图标记：

仿生机械手100；

抓取组件10；管体11；隔板12；第一管体13；第二管体14；

翻转杆20；

吸附组件30；第三管体31；铁丝32；支撑件33；吸盘34。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的可翻转的柔性机械手100。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的仿生机械手100包括抓取组件10、翻转杆20和驱动组件，其中抓取组件10包括至少两根管体11。

具体而言，抓取组件10弯曲以抓取物品，翻转杆20的一端与抓取组件10连接，驱动组件与翻转杆20的另一端连接以驱动翻转杆20带动抓取组件10进行翻转运动，管体11的一端与翻转杆20的一端连接，管体11的另一端为自由端，管体11设有第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔内设有第一流体，第二容纳腔内设有第二流体，第二流体的体积小于第一流体的体积，管体11朝向体积小的一侧弯曲，多根管体11的第一容纳腔组成环形，第二容纳腔设于环形的内侧。

换言之，根据本发明实施例的仿生机械手100主要由抓取组件10、翻转杆20和驱动组件组成，其中抓取组件10主要由至少两根管体11组成，抓取组件10可以对物品进行弯曲抓取，通过与抓取组件10连接的翻转杆20可以快速将抓取组件10连同被抓取物品一起进行翻转，例如向上翻转，防止抓取过程中以及抓取运输过程中，物品由于重力作用脱离抓取组件10，由于管体11的一端与翻转杆20的一端连接，管体11的另一端为自由端，因此，管体11的另一端可以弯曲实现抓取动作，由于管体11内设有第一容纳腔和第二容纳腔，由于第一容纳腔内的第一流体和第二容纳腔内的第二流体的体积不同，因此管体11朝向体积小的一侧弯曲，通过控制第一流体和第二流体之间的体积大小关系，可以快速控制弯曲方向。

由此，根据本发明实施例的仿生机械手100采用抓取组件10、翻转杆20和驱动组件相结合的装置，其中抓取组件10主要采用至少两根管体11相结合的装置，采用抓取组件10可以快速对多种类型的待抓取物品进行快速抓取，通过控制第一容纳腔和第二容纳腔内的体积大小关系，可以控制抓取组件10的弯曲方向，自动化程度强，便于控制，降低生产成本，与抓取组件10连接有翻转杆20，通过翻转杆20和驱动组件相互配合，可以实现将抓取组件10连同被抓取的物品一起翻转，防止物品在抓取以及运输过程中由于重力原因脱离抓取组件10，不仅提高了工作效率，而且降低了产品不良率，降低劳动力强度。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，管体11包括隔板12，隔板12设于管体11内，隔板12与管体11内壁配合限定第一容纳腔和第二容纳腔。

如图2所示，在本发明的一些具体实施方式中，管体11包括第一管体13和第二管体14。

具体地，第一管体13内形成有第一容纳腔，第二管体14设于第一管体13一侧且与第一管体13连接，第二管体14内形成有第二容纳腔。

可选地，仿生机械手100机构还包括吸附组件30、第一泵体、第二泵体和控制组件。

具体地，吸附组件30与管体11连接且靠近第二容纳腔以产生吸附力，第一泵体与第一容纳腔连通以向第一容纳腔内输送第一流体，第二泵体与第二容纳腔连通以向第二容纳腔内输送第二流体，控制组件分别与第一泵体和第二泵体连接以控制第一泵体和第二泵体的开启或关闭。

根据本发明的一个实施例，吸附组件30还包括第三管体31、第二流体抽排组件和吸盘34。

具体地，第三管体31形成有第三容纳腔，第三容纳腔内设有第三流体，第三管体31沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过通孔产生吸附力，第二流体抽排组件与第三容纳腔连通以向第三容纳腔内抽排第二流体，吸盘34具有中空结构且与第三管体31连接，吸盘34通过通孔与第三容纳腔连通，吸盘34远离第三管体31的一端设有弹性面。

在本发明的一些具体实施方式中，仿生机械手100还包括第四管体，第四管体为中空结构且为柔性件，第一管体13、第二管体14和第三管体31均可设于第四管体内，第四管体设有通孔，吸附组件30穿过通孔

根据本发明的一个实施例，仿生机械手100还包括铁丝32，可变形的铁丝32沿管体11的长度方向设于第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

在本发明的一些具体实施方式中，仿生机械手100还包括支撑件33，支撑件33具有空心结构，支撑件33沿管体11的长度方向设于第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

可选地，支撑件33形成为弹簧。

总而言之，根据本发明实施例中的可翻转的柔性机械手100，能够有效的实现抓取物品，不仅达到高效多方向多角度抓取的目的，同时还能提高对物品进行翻转，具有结构简单、操作方便，便于加工生产、降低不良率、降低劳动力强度以及便于安装和拆卸等优点。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种仿生机械手，其特征在于，包括：

抓取组件，所述抓取组件弯曲以抓取物品；

翻转杆，所述翻转杆的一端与所述抓取组件连接；

驱动组件，所述驱动组件与所述翻转杆的另一端连接以驱动所述翻转杆带动所述抓取组件进行翻转运动；

所述抓取组件包括：

至少两根管体，所述管体的一端与所述翻转杆的一端连接，所述管体的另一端为自由端，所述管体设有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二流体的体积小于所述第一流体的体积，所述管体朝向体积小的一侧弯曲，多根所述管体的所述第一容纳腔组成环形，所述第二容纳腔设于所述环形的内侧。

2.根据权利要求1所述的仿生机械手，其特征在于，所述管体包括：

隔板，所述隔板设于所述管体内，所述隔板与所述管体内壁配合限定所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

3.根据权利要求1所述的仿生机械手，其特征在于，所述管体包括：

第一管体，所述第一管体内形成有所述第一容纳腔；

第二管体，所述第二管体设于所述第一管体一侧且与所述第一管体连接，所述第二管体内形成有所述第二容纳腔。

4.根据权利要求2或3所述的仿生机械手机构，其特征在于，还包括：

吸附组件，所述吸附组件与所述管体连接且靠近所述第二容纳腔以产生吸附力；

第一泵体，所述第一泵体与所述第一容纳腔连通以向所述第一容纳腔内输送所述第一流体；

第二泵体，所述第二泵体与所述第二容纳腔连通以向所述第二容纳腔内输送所述第二流体；

控制组件，所述控制组件分别与所述第一泵体和所述第二泵体连接以控制所述第一泵体和所述第二泵体的开启或关闭。

5.根据权利要求4所述的仿生机械手，其特征在于，所述吸附组件还包括：

第三管体，所述第三管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第三管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过所述通孔产生所述吸附力；

第二流体抽排组件，所述第二流体抽排组件与所述第三容纳腔连通以向所述第三容纳腔内抽排第二流体；

吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第三管体连接，所述吸盘通过所述通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘远离所述第三管体的一端设有弹性面。

6.根据权利要求5所述的仿生机械手，其特征在于，还包括:

第四管体，所述第四管体为中空结构且为柔性件，所述抓取组件和所述第三管体均设于所述第四管体内，所述第四管体设有通孔，所述吸附组件穿过所述通孔。

7.根据权利要求1所述的仿生机械手，其特征在于，还包括：

铁丝，可变形的所述铁丝沿所述管体的长度方向设于所述第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

8.根据权利要求1所述的仿生机械手，其特征在于，还包括：

支撑件，所述支撑件具有空心结构，所述支撑件沿所述管体的长度方向设于所述第一容纳腔和/或第二容纳腔内。

9.根据权利要求8所述的仿生机械手，其特征在于，所述支撑件形成为弹簧。