CN108501023A - 一种多自由度柔性机械手 - Google Patents

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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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Abstract

本发明提供一种多自由度柔性机械手,包括机械手本体，所述机械手本体包括：至少三根第一管体，所述第一管体内设有第一流体，相邻所述第一管体内的第一流体的体积不同，所述机械手本体朝向体积小的一侧弯曲；至少一个吸附组件，所述吸附组件与所述第一管体连接且产生吸附力，多根所述第一管体设于所述吸附组件外周。根据本发明实施例的多自由度柔性机械手，利用第一管体和吸附组件相结合的结构，不仅能高效抓取物品，同时还具有多自由度，具有结构简单、操作方便等优点。

Description

一种多自由度柔性机械手
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,具体涉及一种多自由度柔性机械手。
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，并且自由度低，不能灵活调整抓取方向。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种多自由度柔性机械手。
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多自由度柔性机械手，包括机械手本体，所述机械手本体包括：至少三根第一管体，所述第一管体内设有第一流体，相邻所述第一管体内的第一流体的体积不同，所述机械手本体朝向体积小的一侧弯曲；至少一个吸附组件，所述吸附组件与所述第一管体连接且产生吸附力，多根所述第一管体设于所述吸附组件外周。
进一步地，多根所述第一管体相邻设置。
进一步地，多根所述第一管体间隔开分布。
进一步地，所述吸附组件包括：第二管体，所述第二管体形成有容纳腔，所述容纳腔内设有第二流体，所述第二管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，所述通孔与所述容纳腔连通，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容纳腔连通以向所述容纳腔内抽排第二流体。
进一步地，所述的多自由度柔性机械手还包括：第三管体，所述第三管体具有中空结构且为柔性件，所述第一管体和所述第二管体分别沿所述第三管体的长度方向设于所述第三管体内。
进一步地，所述吸附组件还包括：吸盘，所述吸盘具有中空结构，所述吸盘通过所述通孔与所述容纳腔连通，所述吸盘远离所述第二管体的一端为弹性面。
进一步地，所述第二流体为气体。
进一步地，所述第二流体为液体。
进一步地，所述吸盘和所述第二管体一体成型。
进一步地，多根所述第一管体等间距间隔开分布于所述吸附组件的四周。
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多自由度柔性机械手，通过采用第一管体和吸附组件结合的装置，具有如下优点：
(1)在吸附组件的外周设有多根第一管体，可以实现多自由度调控；
(2)采用吸附组件能够产生吸附力，通过第一管体和吸附组件相互配合，能够实现高效多角度多自由度的抓取，使用方便，灵活性强，便于操作；
(3)通过流体抽排组件可以调控第二管体内的第二流体的体积、速度以及流量等，自动化程度高；
(4)将第一管体和第二管体设于第三管体内，不仅提高了美观性，而且还便于安装、拆卸以及运输；
(5)改变吸盘中的第二流体的体积时，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；
(6)根据需要调整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为本发明的实施例的多自由度柔性机械手的结构示意图。
附图标记：
多自由度柔性机械手100；
第一管体10；
吸附组件20；第二管体21；容纳腔22；通孔23；吸盘24；
第三管体30。
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多自由度柔性机械手100。
如图1所示，根据本发明实施例的多自由度柔性机械手100包括机械手本体，机械手本体包括至少三根第一管体10和至少一个吸附组件20。
具体而言，第一管体10内设有第一流体，相邻第一管体10内的第一流体的体积不同，机械手本体朝向体积小的一侧弯曲，吸附组件20与第一管体10连接且产生吸附力，多根第一管体10设于吸附组件20外周。
换言之，根据本发明实施例的多自由度柔性机械手100主要由机械手本体组成，机械手本体主要由至少三根第一管体10和至少一个吸附组件20组成，多根第一管体10可设于吸附组件20的外周，通过分别调整多根第一管体10中的第一流体的体积，能够调整弯曲方向，实现具有多自由度，同时与第一管体10连接有吸附组件20，通过吸附组件20可以实现对于物品的吸附作用，进而实现对于物品、物料的抓取。
由此，根据本发明实施例的多自由度柔性机械手100采用机械手本体，机械手本体采用至少三根第一管体10和至少一个吸附组件20相结合的装置，在吸附组件20的外周设有多根第一管体10，可以实现多自由度调控，采用吸附组件20能够产生吸附力，通过第一管体10和吸附组件20相互配合，能够实现高效多角度多自由度的抓取，使用方便，灵活性强，便于操作。
根据本发明的一个实施例，多根第一管体10之间可相邻设置。
在本发明的一些具体实施方式中，多根第一管体10之间可以为间隔开分布，根据实际需求进行排布。
根据本发明的一个实施例，吸附组件20包括第二管体21和流体抽排组件。
具体地，第二管体21形成有容纳腔22，容纳腔22内设有第二流体，第二管体21沿其壁厚方向贯通有多个通孔23，通孔23与容纳腔22连通，通过通孔23产生吸附力，流体抽排组件与容纳腔22连通以向容纳腔22内抽排第二流体，也就说，通过流体抽排组件可以调控第二管体21内的第二流体的体积、速度以及流量等。
需要说明的是，通过流体抽排组件将第二管体21内的气体抽排出去时，通孔23处会产生负压，可以对物品产生吸附力。
进一步地，多自由度柔性机械手100还包括第三管体30，第三管体30具有中空结构且为柔性件，第一管体10和第二管体21沿第三管体30的长度方向设于第三管体30内，不仅提高了美观性，而且还便于安装、拆卸以及运输，需要说明的是，吸附组件20可穿过第三管体30与物品接触。
根据本发明的一个实施例，吸附组件20还包括吸盘24，吸盘24具有中空结构，吸盘24通过通孔23与容纳腔22连通，吸盘24远离第二管体21的一端为弹性面，也就是说，改变吸盘24中的第二流体的体积时，弹性面会发生变化，改变其与待抓取的物品之间的接触面积以及吸附力大小。
可选地，第二流体为气体。
可选地，第二流体为液体。
在本发明的一些具体实施方式中，吸盘24和第二管体21可一体成型，便于工厂加工生产，降低生产成本。
根据本发明的一个实施例，多根第一管体10可等间距间隔开分布于吸附组件20的四周，便于控制方向。
总而言之，根据本发明实施例中的多自由度柔性机械手100，能够有效的对物品的快速抓取，而且具有高自由度，具有结构简单、操作方便，便于加工生产、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 (10)

1.一种多自由度柔性机械手，其特征在于，包括机械手本体，所述机械手本体包括：
至少三根第一管体，所述第一管体内设有第一流体，相邻所述第一管体内的第一流体的体积不同，所述机械手本体朝向体积小的一侧弯曲；
至少一个吸附组件，所述吸附组件与所述第一管体连接且产生吸附力，多根所述第一管体设于所述吸附组件外周。
2.根据权利要求1所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，多根所述第一管体相邻设置。
3.根据权利要求1所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，多根所述第一管体间隔开分布。
4.根据权利要求2或3所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，所述吸附组件包括：
第二管体，所述第二管体形成有容纳腔，所述容纳腔内设有第二流体，所述第二管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，所述通孔与所述容纳腔连通，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容纳腔连通以向所述容纳腔内抽排第二流体。
5.根据权利要求4所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，还包括：
第三管体，所述第三管体具有中空结构且为柔性件，所述第一管体和所述第二管体分别沿所述第三管体的长度方向设于所述第三管体内。
6.根据权利要求4所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，所述吸附组件还包括：
吸盘，所述吸盘具有中空结构，所述吸盘通过所述通孔与所述容纳腔连通，所述吸盘远离所述第二管体的一端为弹性面。
7.根据权利要求6所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，所述第二流体为气体。
8.根据权利要求6所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，所述第二流体为液体。
9.根据权利要求6所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，所述吸盘和所述第二管体一体成型。
10.根据权利要求3所述的多自由度柔性机械手，其特征在于，多根所述第一管体等间距间隔开分布于所述吸附组件的四周。
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