CN108453770A - 一种具有仿生蹼结构的柔性机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有仿生蹼结构的柔性机械手,包括：变形板，所述变形板为柔性件；至少三个方向控制组件，相邻所述方向控制组件之间设有所述变形板；所述方向控制组件设有：第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体；第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连接，所述第一流体和所述第二流体的体积不同，所述方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。根据本发明实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手，利用变形板和方向控制组件相结合的结构，不仅能实现弯曲变形抓取，还能通过仿生蹼结构提高抓取面积，具有结构简单、操作方便、生产成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,具体涉及一种具有仿生蹼结构的柔性机械手。
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在抓取一些尺寸小数量多的物品时，由于物品为多个颗粒状，机械手与物品之间的接触面积小，物品会容易从机械手的缝隙中滑出，降低了工作效率品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有仿生蹼结构的柔性机械手。
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具有仿生蹼结构的柔性机械手，包括：变形板，所述变形板为柔性件；至少三个方向控制组件，相邻所述方向控制组件之间设有所述变形板；所述方向控制组件设有：第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体；第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连接，所述第一流体和所述第二流体的体积不同，所述方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。
进一步地，所述方向控制组件包括：第一管体，所述第一管体为中空结构；隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内且与所述第一管体的内壁连接，所述隔档板与所述第一管体的内壁相互配合限定所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。
进一步地，所述方向控制组件包括：第二管体，所述第二管体沿其长度方向设有所述第一容纳腔；第三管体，所述第三管体沿其长度方向设有所述第二容纳腔，所述第三管体设于所述第二管体的一侧且与所述第二管体连接。
进一步地，所述方向控制组件设于所述变形板的外表面且与其连接。
进一步地，所述方向控制组件与所述变形板之间可拆卸连接。
进一步地，多个所述方向控制组件的一端连接，多个所述方向控制组件的另一端间隔开布置且向外侧延伸，相邻所述方向控制组件的另一端之间的距离大于相邻所述方向控制组件的一端之间的距离。
进一步地，所述方向控制组件的长度大于所述变形板的长度以使所述方向控制组件的另一端伸出所述变形板的边沿。
进一步地，相邻所述方向控制组件之间的夹角为10°-90°。
进一步地，所述变形板形成为弧形件。
进一步地，所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手还包括：吸附组件，所述吸附组件设于所述变形板且与所述方向控制组件位于所述变形板的同一侧，所述吸附组件包括：第四管体，所述第四管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第四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；流体抽排组件，所述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三流体；吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第四管体连接，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四管体的一端设有弹性面。
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具有仿生蹼结构的柔性机械手，通过采用变形板和至少三个方向控制组件结合的装置，具有如下优点：
(1)采用变形板和多个方向控制组件相互配合，可以构成仿生蹼结构，在抓取物品的过程中，不仅可以提高其与物品之间的接触面积，还能够对多种物品进行抓取动作，能够实现对尺寸小、颗粒多的物品进行快速抓取，工作效率高；
(2)同时通过方向控制组件实时调整弯曲程度以及抓取角度，具有使用方便、灵活性强等优点；
(3)改变吸盘中的第三流体的体积时，弹性面会发生变化，从而改变其与待抓取的物品之间的接触面积以及吸附力大小，结构简单，便于操作；
(4)根据需要调整第一流体或第二流体为气体或者液体，灵活性大，可以进一步提高弯曲程度。
附图说明
图1为本发明的一实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手的结构示意图；
图2为本发明的一实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手的第一管体的结构示意图；
图3为本发明的又一实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手的第二管体和第三管体的组装结构示意图。
附图标记：
具有仿生蹼结构的柔性机械手100；
变形板10；
方向控制组件20；第一容纳腔21；第二容纳腔22；第一管体23；隔档板24；第二管体25；第三管体26；
吸附组件30；第四管体31；吸盘32。
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具有仿生蹼结构的柔性机械手100。
如图1至3所示，根据本发明实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手100包括变形板10和至少三个方向控制组件20。
具体而言，变形板10为柔性件，相邻方向控制组件20之间设有变形板10，第一容纳腔21内设有第一流体，第二容纳腔22内设有第二流体，第二容纳腔22与第一容纳腔21连接，第一流体和第二流体的体积不同，方向控制组件20朝向体积小的一侧弯曲。
换言之，根据本发明实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手100主要由变形板10和至少三个方向控制组件20组成，变形板10可以为柔性件，从而可以进行弯曲，在相邻方向控制组件20之间可设有变形板10，由于第一容纳腔21和第二容纳腔22内的第一流体和第二流体的体积不同，因此通过实时调整第一流体和第二流体的体积，可以实时调整弯曲方向，从而快速控制抓取晚秋程度。
由此，根据本发明实施例的具有仿生蹼结构的柔性机械手100采用变形板10和至少三个方向控制组件20相结合的装置，采用变形板10和多个方向控制组件20相互配合，可以构成仿生蹼结构，在抓取物品的过程中，不仅可以提高其与物品之间的接触面积，还能够对多种物品进行抓取动作，能够实现对尺寸小、颗粒多的物品进行快速抓取，同时还能实时调整弯曲程度以及抓取角度，具有使用方便、灵活性强等优点。
如图2所示，根据本发明的一个实施例，方向控制组件20包括第一管体23和隔档板24。
换言之，第一管体23为中空结构，隔档板24设于第一管体23内且与第一管体23的内壁连接，隔档板24与第一管体23的内壁相互配合限定第一容纳腔21和第二容纳腔22。
如图3所示，在本发明的一些具体实施方式中，方向控制组件20包括第二管体25和第三管体26。
具体地，第二管体25沿其长度方向设有第一容纳腔21，第三管体26沿其长度方向设有第二容纳腔22，第三管体26设于第二管体25的一侧且与第二管体25连接。
可选地，方向控制组件20设于变形板10的外表面且与其连接。
进一步地，方向控制组件20与变形板10之间可拆卸连接。
可选地，多个方向控制组件20的一端连接，多个方向控制组件20的另一端间隔开布置且向外侧延伸，相邻方向控制组件20的另一端之间的距离大于相邻方向控制组件20的一端之间的距离。
进一步地，方向控制组件20的长度大于变形板10的长度以使方向控制组件20的另一端伸出变形板10的边沿。
根据本发明的一个实施例，相邻方向控制组件20之间的夹角为10°-90°。
在本发明的一些具体实施方式中，变形板10可形成为弧形件。
根据本发明的一个实施例，具有仿生蹼结构的柔性机械手100还包括吸附组件30，吸附组件30设于变形板10且与方向控制组件20位于变形板10的同一侧，吸附组件30包括第四管体31、流体抽排组件和吸盘32。
具体地，第四管体形成有第三容纳腔，第三容纳腔内设有第三流体，第四管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过通孔产生吸附力，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三流体，吸盘具有中空结构且与第四管体连接，吸盘通过通孔与第三容纳腔连通，吸盘远离第四管体的一端设有弹性面。
总而言之，根据本发明实施例中的具有仿生蹼结构的柔性机械手100，能够有效的实现快速抓取动作，不仅达到对于多种物品的高效抓取的目的，同时还能实时调整弯曲程度以及抓取角度，具有结构简单、操作方便，便于加工生产、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 (10)
1.一种具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，包括：
变形板，所述变形板为柔性件；
至少三个方向控制组件，相邻所述方向控制组件之间设有所述变形板；
所述方向控制组件设有：
第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体；
第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连接，所述第一流体和所述第二流体的体积不同，所述方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。
2.根据权利要求1所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件包括：
第一管体，所述第一管体为中空结构；
隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内且与所述第一管体的内壁连接，所述隔档板与所述第一管体的内壁相互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所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件包括：
第二管体，所述第二管体沿其长度方向设有所述第一容纳腔；
第三管体，所述第三管体沿其长度方向设有所述第二容纳腔，所述第三管体设于所述第二管体的一侧且与所述第二管体连接。
4.根据权利要求2或3所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件设于所述变形板的外表面且与其连接。
5.根据权利要求4所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件与所述变形板之间可拆卸连接。
6.根据权利要求2或3所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，多个所述方向控制组件的一端连接，多个所述方向控制组件的另一端间隔开布置且向外侧延伸，相邻所述方向控制组件的另一端之间的距离大于相邻所述方向控制组件的一端之间的距离。
7.根据权利要求6所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件的长度大于所述变形板的长度以使所述方向控制组件的另一端伸出所述变形板的边沿。
8.根据权利要求7所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，相邻所述方向控制组件之间的夹角为10°-90°。
9.根据权利要求1所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，所述变形板形成为弧形件。
10.根据权利要求1所述的具有仿生蹼结构的柔性机械手，其特征在于，还包括：
吸附组件，所述吸附组件设于所述变形板且与所述方向控制组件位于所述变形板的同一侧，所述吸附组件包括：
第四管体，所述第四管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第四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；
流体抽排组件，所述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三流体；
吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第四管体连接，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四管体的一端设有弹性面。
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