CN108638124A - 一种螺旋形柔性机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螺旋形柔性机械手,包括：第一管体，所述第一管体为螺旋形，所述第一管体沿其长度方向设有间隔开布置的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，所述第一流体和所述第二流体的体积相同或不同，所述第一管体朝向膨胀程度小的一侧弯曲；吸附组件，所述吸附组件设于所述第一管体，所述吸附组件产生吸附力。根据本发明实施例的螺旋形柔性机械手，利用第一管体和吸附组件相结合的结构，不仅能实现螺旋形的柔性机械手设计，同时还能对柱形物品进行有效抓取，具有结构简单、操作方便，便于加工生产等优点。

Description

一种螺旋形柔性机械手
技术领域
本发明涉及机械手技术领域,具体涉及一种螺旋形柔性机械手。
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，特别是对于长度较长的柱形物品抓取，需要采用结构更为复杂，生产制造成本高的柔性机械手。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种螺旋形柔性机械手。
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螺旋形柔性机械手，包括：第一管体，所述第一管体为螺旋形，所述第一管体沿其长度方向设有间隔开布置的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，所述第一流体和所述第二流体的体积相同或不同，所述第一管体朝向膨胀程度小的一侧弯曲；吸附组件，所述吸附组件设于所述第一管体，所述吸附组件产生吸附力。
进一步地，所述的螺旋形柔性机械手还包括：第二管体，所述第二管体为柔性件且具有中空结构，所述第一管体和所述吸附组件设于所述第二管体内，所述第二管体的形状与所述第一管体的形状一致，所述第二管体沿其长度方向设有第一通孔，所述吸附组件的一端设于所述第二管体内，所述吸附组件的另一端穿过所述第一通孔。
进一步地，所述吸附组件的形状与所述第一管体的形状一致，所述吸附组件的外表面与所述第一管体的外表面贴合。
进一步地，所述第一管体包括：隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内，所述隔档板和所述第一管体内壁相互配合限定有所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。
进一步地，所述第一管体包括：第三管体，所述第三管体内形成有所述第一容纳腔；第四管体，所述第四管体设于所述第三管体一侧且与所述第三管体连接，所述第四管体内形成有所述第二容纳腔。
进一步地，所述吸附组件包括：第五管体，所述第五管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第五管体沿其壁厚方向贯通有多个第二通孔，所述第二通孔与所述第三容纳腔连通，通过所述第二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所述第三流体。
进一步地，所述吸附组件还包括：吸盘，所述吸盘的一端设于所述第五管体外侧，所述吸盘的另一端穿过所述第一通孔。
进一步地，所述吸盘具有中空结构，所述吸盘的一端通过所述第二通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘的另一端为弹性面。
进一步地，所述的螺旋形柔性机械手还包括：泵体，所述泵体与所述第一管体连通以输送和抽取所述第一流体和/或所述第二流体。
进一步地，所述的螺旋形柔性机械手还包括：控制组件，所述控制组件与所述泵体连接以控制所述泵体的开启或关闭。
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螺旋形柔性机械手，通过采用第一管体和吸附组相结合的装置，具有如下优点：
(1)通过第一管体调整弯曲程度，具有结构简单，便于操作和控制等优点；
(2)通过调整第一流体和第二流体的体积能调整第一管体的伸缩程度，结构简单，便于控制；
(3)通过吸附组件提高吸附抓取能力和效率，具有控制方法简便，结构简单，便于操作等优点；
(4)吸盘采用中空结构且一端为弹性面，当吸盘内的第三流体的体积增大时，弹性面会鼓起来，弹性面与被抓取物品之间的接触面和吸附力会缩小，吸盘和物品之间的吸力会减小，降低劳动力强度；
(5)第一流体和第二流体可选择为气体或者液体，通过调整流体类型，可以调整弯曲程度。
附图说明
图1为本发明的一实施例的螺旋形柔性机械手的结构示意图；
图2为图1中A区域的放大图；
图3为本发明的一实施例的螺旋形柔性机械手的第一管体的横截面示意图；
图4为本发明的又一实施例的螺旋形柔性机械手的第一管体的横截面示意图。
附图标记：
螺旋形柔性机械手100；
第一管体10；第一容纳腔11；第二容纳腔12；隔档板13；第三管体14；第四管体15；
吸附组件20；第五管体21；吸盘22；
第二管体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螺旋形柔性机械手100。
如图1至图4所示，根据本发明实施例的螺旋形柔性机械手100包括第一管体10和吸附组件20。
具体而言，第一管体10为螺旋形，第一管体10沿其长度方向设有间隔开布置的第一容纳腔11和第二容纳腔12，第一容纳腔11内设有第一流体，第二容纳腔12内设有第二流体，第一流体和第二流体的体积相同或不同，第一管体10朝向膨胀程度小的一侧弯曲，吸附组件20设于第一管体10，吸附组件20产生吸附力。
换言之，根据本发明实施例的螺旋形柔性机械手100主要由第一管体10和吸附组件20组成，第一管体10可为螺旋形，在第一管体10上设有吸附组件20，通过第一容纳腔11内的第一流体和第二容纳腔12内的第二流体之间的体积关系，调整第一管体10的螺旋形紧缩度和弯曲程度，也就是说，当同时改变第一流体和第二流体的体积时，第一管体10的螺旋形会发生紧缩或者松开，而改变第一流体和第二流体之间的体积关系时，可以改变第一管体10的弯曲程度。
由此，根据本发明实施例的螺旋形柔性机械手100采用第一管体10和吸附组件20相结合的装置，不仅可以通过第一管体10调整弯曲程度，还能调整第一管体10的伸缩程度，通过吸附组件20还能提高吸附能力，具有结构简单，便于操作和控制等优点。
根据本发明的一个实施例，螺旋形柔性机械手100还包括第二管体30，第二管体30为柔性件且具有中空结构，第一管体10和吸附组件20设于第二管体30内，第二管体30的形状与第一管体10的形状一致，第二管体30沿其长度方向设有第一通孔，吸附组件20的一端设于第二管体30内，吸附组件20的另一端穿过第一通孔。
进一步地，吸附组件20的形状与第一管体10的形状一致，吸附组件20的外表面与第一管体10的外表面贴合。
如图3所示，可选地，第一管体10包括隔档板13，隔档板13设于第一管体10内，隔档板13和第一管体10内壁相互配合限定有第一容纳腔11和第二容纳腔12，结构简单，生产成本低。
如图4所示，在本发明的一些具体实施方式中，第一管体10包括第三管体14和第四管体15。
具体地，第三管体14内形成有第一容纳腔11，第四管体15设于第三管体14一侧且与第三管体14连接，第四管体15内形成有第二容纳腔12，便于安装和拆卸。
可选地，吸附组件20包括第五管体21和流体抽排组件。
具体地，第五管体21形成有第三容纳腔，第三容纳腔内设有第三流体，第五管体21沿其壁厚方向贯通有多个第二通孔，第二通孔与第三容纳腔连通，通过第二通孔产生吸附力，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。
进一步地，吸附组件20还包括吸盘22，吸盘22的一端设于第五管体21外侧，吸盘22的另一端穿过第一通孔。
可选地，吸盘22具有中空结构，吸盘22的一端通过第二通孔与第三容纳腔连通，吸盘22的另一端为弹性面。
根据本发明的一个实施例，螺旋形柔性机械手100还包括泵体，泵体与第一管体10连通以输送和抽取第一流体和/或第二流体。
进一步地，螺旋形柔性机械手100还包括控制组件，控制组件与泵体连接以控制泵体的开启或关闭。
总而言之，根据本发明实施例中的螺旋形柔性机械手100，不仅可以控制调整弯曲方向和伸缩程度，还能提高吸附抓取能力和效率，具有控制方法简便，结构简单，便于操作，便于加工生产等优点。
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)

1.一种螺旋形柔性机械手，其特征在于，包括：
第一管体，所述第一管体为螺旋形，所述第一管体沿其长度方向设有间隔开布置的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，所述第一流体和所述第二流体的体积相同或不同，所述第一管体朝向膨胀程度小的一侧弯曲；
吸附组件，所述吸附组件设于所述第一管体，所述吸附组件产生吸附力。
2.根据权利要求1所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，还包括：
第二管体，所述第二管体为柔性件且具有中空结构，所述第一管体和所述吸附组件设于所述第二管体内，所述第二管体的形状与所述第一管体的形状一致，所述第二管体沿其长度方向设有第一通孔，所述吸附组件的一端设于所述第二管体内，所述吸附组件的另一端穿过所述第一通孔。
3.根据权利要求2所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述吸附组件的形状与所述第一管体的形状一致，所述吸附组件的外表面与所述第一管体的外表面贴合。
4.根据权利要求3所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述第一管体包括：
隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内，所述隔档板和所述第一管体内壁相互配合限定有所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。
5.根据权利要求3所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述第一管体包括：
第三管体，所述第三管体内形成有所述第一容纳腔；
第四管体，所述第四管体设于所述第三管体一侧且与所述第三管体连接，所述第四管体内形成有所述第二容纳腔。
6.根据权利要求4或5所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述吸附组件包括：
第五管体，所述第五管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第五管体沿其壁厚方向贯通有多个第二通孔，所述第二通孔与所述第三容纳腔连通，通过所述第二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所述第三流体。
7.根据权利要求6所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述吸附组件还包括：
吸盘，所述吸盘的一端设于所述第五管体外侧，所述吸盘的另一端穿过所述第一通孔。
8.根据权利要求7所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，所述吸盘具有中空结构，所述吸盘的一端通过所述第二通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘的另一端为弹性面。
9.根据权利要求1所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，还包括：
泵体，所述泵体与所述第一管体连通以输送和抽取所述第一流体和/或所述第二流体。
10.根据权利要求9所述的螺旋形柔性机械手，其特征在于，还包括：
控制组件，所述控制组件与所述泵体连接以控制所述泵体的开启或关闭。
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