CN108356850A - 一种硬度可调的充气式软体机械臂 - Google Patents

一种硬度可调的充气式软体机械臂 Download PDF

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林国昌
王云龙
卫剑征
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms
    • B25J18/06—Arms flexible

Abstract

一种硬度可调的充气式软体机械臂，属于机械臂技术领域，解决了传统的充气式软体机械臂存在的问题，它包含充气式软体机械臂本体，充气式软体机械臂本体包含主体和设置在主体一侧侧壁内的限制层，以及设置在主体一端的气嘴；在充气式软体机械臂本体的限制层一侧内表面设置有充气软管，充气软管沿充气式软体机械臂本体的轴向设置，充气软管的长度与充气式软体机械臂本体的内腔长度相同，充气软管与所述限制层一侧内表面至少是线接触，并且接触部分至少有三分之一固定连接，固定连接部分间断式均匀分布，以确保充气软管的影响范围；充气软管的数量为一根或一根以上，充气软管的一端设置有气嘴，另一端封闭；本发明用于抓取物体。

Description

一种硬度可调的充气式软体机械臂
技术领域
本发明属于机械臂技术领域，具体涉及一种硬度可调的充气式软体机械臂。
背景技术
传统的充气式软体机械臂一般是采用硅胶或橡胶等柔性材质，加工成内部设有空腔的主体，主体的一端设置有气嘴，侧壁的某一侧嵌有限制层，限制层为碳纤维丝、碳纤维层、玻璃丝、凯夫拉材料或其他织物等不可伸展的材料，因此向空腔内充气或抽出空腔内空气使气压发生变化时，软体机械臂就会出现不同的弯曲响应，实现抓取等功能；传统充气式软体机械臂不能随意调整硬度，只能通过调整气压改变弯曲程度来实现抓取力度的大小控制，调整范围十分有限，而且高气压会导致机械臂严重变形，如果需要用较大的力度抓取物体时，由于硬度不足，仅靠调整气压控制弯曲程度无法实现。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统的充气式软体机械臂存在的上述问题，提供了一种硬度可调的充气式软体机械臂，其技术方案如下：
一种硬度可调的充气式软体机械臂，它包含充气式软体机械臂本体，充气式软体机械臂本体包含主体和设置在主体一侧侧壁内的限制层，以及设置在主体一端的气嘴；在充气式软体机械臂本体的限制层一侧内表面设置有充气软管，充气软管沿充气式软体机械臂本体的轴向设置，充气软管的长度与充气式软体机械臂本体的内腔长度相同，充气软管与所述限制层一侧内表面至少是线接触，并且接触部分至少有三分之一固定连接，固定连接部分间断式均匀分布，以确保充气软管的影响范围，如硅橡胶粘接剂粘接、硅胶固化一体成型和纤维缠绕物理连接等；充气软管的数量为一根或一根以上，充气软管的一端设置有气嘴，另一端封闭；充气软管采用橡胶材质；充气软管材质的邵氏硬度大于主体材质邵氏硬度的一点五倍；主体材质的邵氏硬度为10HA-80HA；通过调整软管内气压来实现硬度可调，当软管内未充气时，软管对机械臂硬度影响不大，当向软管内充气时，随着气压的升高，软管硬度逐渐变大，从而实现了整体硬度的提升。
本发明的有益效果为：硬度调整范围大，可以实现较轻物体和较重物体的抓取，通用性增强。
附图说明：
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的截面示意图；
图3是充气软管与主体的连接部分分布示意图。
具体实施方式：
参照图1至图3，一种硬度可调的充气式软体机械臂，它包含充气式软体机械臂本体，充气式软体机械臂本体包含主体1和设置在主体1一侧侧壁内的限制层2，以及设置在主体1一端的气嘴3；在充气式软体机械臂本体的限制层2一侧内表面设置有充气软管4，充气软管4沿充气式软体机械臂本体的轴向设置，充气软管4的长度与充气式软体机械臂本体的内腔长度相同，充气软管4与所述限制层2一侧内表面至少是线接触，并且接触部分至少有三分之一固定连接，固定连接部分间断式均匀分布，以确保充气软管4的影响范围，如硅橡胶粘接剂粘接、硅胶固化一体成型和纤维缠绕物理连接等；充气软管4的数量为一根或一根以上，充气软管4的一端设置有气嘴3，另一端封闭；充气软管4采用橡胶材质；充气软管4材质的邵氏硬度大于主体1材质邵氏硬度的一点五倍；主体1材质的邵氏硬度为10HA-80HA；通过调整软管内气压来实现硬度可调，当软管内未充气时，软管对机械臂硬度影响不大，当向软管内充气时，随着气压的升高，软管硬度逐渐变大，从而实现了整体硬度的提升。
优选的是，充气软管4的外径是主体1内腔高度的五分之一至四分之一。

Claims (3)

1.一种硬度可调的充气式软体机械臂，它包含充气式软体机械臂本体，充气式软体机械臂本体包含主体(1)和设置在主体(1)一侧侧壁内的限制层(2)，以及设置在主体(1)一端的气嘴(3)；其特征在于在充气式软体机械臂本体的限制层(2)一侧内表面设置有充气软管(4)，充气软管(4)沿充气式软体机械臂本体的轴向设置，充气软管(4)的长度与充气式软体机械臂本体的内腔长度相同，充气软管(4)与所述限制层(2)一侧内表面至少是线接触，并且接触部分至少有三分之一固定连接，固定连接部分间断式均匀分布；充气软管(4)的数量为一根或一根以上，充气软管(4)的一端设置有气嘴(3)，另一端封闭。
2.一种硬度可调的充气式软体机械臂，其特征在于充气软管(4)的外径是主体(1)内腔高度的五分之一至四分之一。
3.一种硬度可调的充气式软体机械臂，其特征在于充气软管(4)采用橡胶材质；充气软管(4)材质的邵氏硬度大于主体(1)材质邵氏硬度的一点五倍。
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CN110216650A (zh) * 2019-03-25 2019-09-10 江苏大学 一种气动驱动的仿生尺蠖软体机器人

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