CN108556234B - 一种制造软体机器人的模具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制造软体机器人的模具及方法，模具包括上模具、下模具、底模具和波浪形部件；上模具和下模具等高，上模具上设有定位凹槽，下模具上设有与定位凹槽配合的定位凸起；波浪形部件上设有左定位台阶和右定位台阶，下模具上设有分别与左定位台阶和右定位台阶配合的两处定位凹槽；波浪形部件的整体高度低于上模具的高度。本发明的模具结构简单，使用方便，成本低廉有效，且制造的软体机器人具有类弓字形气腔的特殊设置，充放气时，软体机器人的变形速度更快，可用于快速移动、快速抓取等领域。

Description

一种制造软体机器人的模具及方法
技术领域
本发明涉及一种机器人模具及方法，具体涉及一种制造软体机器人模具及方法。
背景技术
在工业自动化领域，机械臂末端抓取动作主要由刚性机械手爪或真空吸盘完成。但刚性机械手爪，由于力度难以控制，很难对柔软、脆弱物体实现无损抓取。真空吸盘在搬运过程中难以适应表面粗糙、开孔的异形物体。这导致两者应用场景均存在局限性。柔性机械手包括柔性手指和固定座。柔性手指采用弹性材料，能够实现对柔软、脆弱物体的抓取而不会对物体本身产生损伤。
现有技术中，如“一种气动的软体抓持装置”(CN104959992B)和“一种柔性机械手”(CN107322620A)等专利文献，“软体机器人研究综述”(何斌，同济大学学报，2014)等所公开的，柔性手指一般包括手指底板和手指指面，手指底板和手指指面共同围成了驱动腔室，驱动腔室的内部形状如附图1所示，呈类梳子状设置。这种设置方式导致柔性手指变形速度较慢，且变形较大时容易在变形过程中产生较大幅度的晃动，强度不足，无法适应应用过程中快速抓取不同形状不同大小目标的问题。
发明内容
本发明的目的是解决为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简单、有效地制造一种特别软体机器人模具，通过该模具制造出的软体机器人具有类弓字形气腔的特殊设置，充放气时，软体机器人的变形速度更快。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种制造软体机器人模具，包括上模具、下模具、底模具和波浪形部件。所述上模具和下模具等高，所述上模具上设有定位凹槽，所述下模具上设有与定位凹槽配合的定位凸起。所述波浪形部件上设有左定位台阶和右定位台阶，所述下模具上设有分别与左定位台阶和右定位台阶配合的两处定位凹槽。所述的波浪形部件的整体高度低于上模具的高度。
作为本发明的进一步改进，所述的上模具、下模具和底模具采用聚乳酸PLA材料制成,波浪形部件采用热塑性聚氨酯弹性体材料TPU制成。
本发明还公开一种采用软体机器人模具制造软体机器人的方法，具体步骤如下：
(a)通过定位凹槽和定位凸起的配合将上模具和下模具装配在一起；
(b)将上模具和下模具置于底模具上，底部均与底模具上的凹坑贴合；
(c)将波浪形部件放到上模具和下模具形成的空腔中，且将波浪形部件上的左定位台阶和右定位台阶分别与下模具上的两处定位凹槽扣合；波浪形部件的底部与底模具的凹坑贴合；
(d)上模具、下模具、底模具和波浪形部件四者围成一个顶部开放的空间；
(e)将硅胶材料浇筑在空间中，一直浇筑到上模具的顶面，以不溢出为宜；
(f)整体放置到真空干燥箱中，去掉硅胶材料中的气泡；
(g)待硅胶材料凝固后从开口处抽出波浪形部件，即形成软体机器人原型。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：本发明模具结构简单，使用方便，成本低廉有效，且制造的软体机器人具有类弓字形气腔的特殊设置，充放气时，软体机器人的变形速度更快，可用于快速移动、快速抓取等领域。
附图说明
图1为为本发明结构示意图；
图2为本发明三维结构示意图；
图3为本发明的三维结构爆炸图；
图4为本发明制作的软体机器人示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
如图1、2和3所示，本实施例公开一种制造软体机器人模具，包括上模具1、下模具2、底模具3和波浪形部件4。所述上模具1和下模具2等高，所述上模具1上设有定位凹槽11，所述下模具2上设有与定位凹槽11配合的定位凸起21。所述波浪形部件4上设有左、右两个定位台阶41和右定位台阶42，所述下模具2上设有分别与左定位台阶41和右定位台阶42配合的两处定位凹槽22。所述的波浪形部件4的整体高度低于上模具1的高度。所述的上模具1、下模具2和底模具3采用聚乳酸PLA材料制成,波浪形部件4采用热塑性聚氨酯弹性体材料TPU制成。
本发明模具结构简单，使用方便，成本低廉有效，且制造的软体机器人具有类弓字形气腔的特殊设置，充放气时，软体机器人的变形速度更快，可用于快速移动、快速抓取等领域。
一种采用以上模具制造软体机器人的方法，具体步骤如下：
a)通过定位凹槽11和定位凸起21的配合将上模具1和下模具2装配在一起。
b)将上模具1和下模具2置于底模具3上，底部均与底模具3上的凹坑31贴合。
c)将波浪形部件4放到上模具1和下模具2形成的空腔中，且将波浪形部件4上的左定位台阶41和右定位台阶42分布与下模具2上的两处定位凹槽12扣合。波浪形部件4的底部与底模具3的凹坑31贴合。
d)上模具1、下模具2、底模具3和波浪形部件4四者围成一个顶部开放的空间500。
e)将硅胶材料浇筑在空间500中，一直浇筑到上模具1的顶面，以不溢出为宜。
f)整体放置到真空干燥箱中，去掉硅胶材料中的气泡。
g)待硅胶材料凝固后从开口600处抽出波浪形部件4，即形成软体机器人原型6如图4所示。图4是结构示意，尺寸形状都是按照前面的图形示意画出的。在软体机器人原型上根据功能需要进行后续加工，比如适当位置添加进气口，在软体机器人底部添加不可拓展层。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种制造软体机器人模具，其特征在于：包括上模具（1）、下模具（2）、底模具（3）和波浪形部件（4）；
所述上模具（1）和下模具（2）等高，所述下模具（2）上设有定位凹槽（11），所述下模具（2）上设有与定位凹槽（11）配合的定位凸起（21）；
所述波浪形部件（4）上设有左定位台阶（41）和右定位台阶（42），所述下模具（2）上设有分别与左定位台阶（41）和右定位台阶（42）配合的两处定位凹槽（22）；
所述的波浪形部件（4）的整体高度低于上模具（1）的高度。
2.如权利要求1所述的一种制造软体机器人模具，其特征在于：其中所述的上模具（1）、下模具（2）和底模具（3）采用聚乳酸材料制成, 波浪形部件（4）采用热塑性聚氨酯弹性体材料制成。
3.一种采用如权利要求2所述的模具制造软体机器人的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（a）通过定位凹槽（11）和定位凸起（21）的配合将上模具（1）和下模具（2）装配在一起；
（b）将上模具（1）和下模具（2）置于底模具（3）上，底部均与底模具（3）上的凹坑（31）贴合；
（c）将波浪形部件（4）放到上模具（1）和下模具（2）形成的空腔中，且将波浪形部件（4）上的左定位台阶（41）和右定位台阶（42）分别与下模具（2）上的两处定位凹槽（12）扣合；波浪形部件（4）的底部与底模具（3）的凹坑（31）贴合；
（d）上模具（1）、下模具（2）、底模具（3）和波浪形部件（4）四者围成一个顶部开放的空间（500）；
（e）将硅胶材料浇筑在空间（500）中，一直浇筑到上模具（1）的顶面，以不溢出为宜；
（f）整体放置到真空干燥箱中，去掉硅胶材料中的气泡；
（g）待硅胶材料凝固后从开口（600）处抽出波浪形部件（4），即形成软体机器人原型（6）。
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