CN110039562A - 一种磁流体机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供一种磁流体机械手，用于物体的抓取。包括基座1、连接轴2、盘装电机3、手指安装腔4、手指支撑件5、导线6、线圈7、橡胶块8、磁流体9、手指10。基座用于固定，且内部中空可走线，连接轴中空可走线并安装盘装电机，手指安装腔上端用于安装手指且下端和盘装电机输出轴连接。手指上安装导线、线圈、橡胶块，充入磁流体溶液。本发明是一种磁流体机械手，可以实现类人手似的抓取动作，结构简单，控制逻辑清晰，动作灵活可靠，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械手，特别涉及一种磁流体机械手。
背景技术
机械手是机器人技术领域中应用较为广泛的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影，虽然它们的形态各有不同，但它们都能够接受指令并精确地定位到三维或二维空间上的某一点进行作业。现有的机械手臂在使用时仍然存在一些不足之处：机械手臂在使用时伸缩范围较为固定，局限性较大；机械手臂在与机器进行连接时，较为固定，功能较为单一；机械手臂在工作结束之后无法进行折叠，且占用较大的空间，一定程度上妨碍了人员的运动以及后期的操作。
磁流体是由基载液体和粒状的磁性固体组成的一种胶体分散体系。基载液体即分散介质，普遍为煤油和机械油等，作为分散相的固体磁性颗粒通常是铁磁性物质，如铁、钻、镍和它们的磁性氧化物等。铁磁流体具有胶体稳定性和组分稳定性，以及具有良好的磁化性能。目前以磁铁矿为固相颗粒的铁磁流体，其饱和磁化强度最高可达约34000A/m。铁磁流体一般不具有磁滞现象，即不存在剩磁和矫顽力，因为磁性颗粒本身悬浮于基载液中，外磁场移去以后，热运动终使其变成无规则状态，实现完全退磁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁流体机械手，基于磁流体及电磁感应原理实现手指的运动进而完成抓取动作。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明目的在于提供一种磁流体机械手，包括基座1、连接轴2、盘装电机3、手指安装腔4、手指支撑件5、导线6、线圈7、橡胶块8、磁流体9、手指10。基座用于固定，且内部中空可走线，连接轴中空可走线并安装盘装电机，手指安装腔上端用于安装手指且下端和盘装电机输出轴连接。手指上安装导线、线圈、橡胶块，充入磁流体溶液。本发明是一种磁流体机械手，可以实现类人手似的抓取动作。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的橡胶块为一种硅橡胶。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的手指上安装导线、线圈、橡胶块，充入磁流体溶液。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的手指的个数为n，n为自然数，且n≥1，n个手指安装于手指安装腔。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的基座、连接轴、中空盘装电机内部中空可走线。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述的：橡胶块和手指胶粘连接，橡胶块邵氏硬度25～50。
本发明的有益效果是：本发明可以实现单个手指或者多个手指的灵活运动，结构简单，控制逻辑清晰，动作灵活可靠，适用范围广。根据不同目标物进行简单的零部件替换可以实现多种物体的抓取。
附图说明
图1一种磁流体机械手结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明：
实施例1
图1所示的一种磁流体机械手结构示意图，如图中所示，该装置包括基座1、连接轴2、盘装电机3、手指安装腔4、手指支撑件5、导线6、线圈7、橡胶块8、磁流体9、手指10。
优选基座材料为304不锈钢材料，中间中空部分铣削加工，连接轴可选用304不锈钢材质的钢管和基座焊接连接。盘装电机安装到手指安装腔体内，电机上端有轴承支撑手指支撑件。
优选手指支撑件的材料为abs加Pc材料，可注塑完成批量的生产。
优选手指的材料为软硅胶材料。
此实施例1选择n＝2，也就是两个手指，可用于夹取水杯类圆柱体。按照图1所示安装完成，导线6同时接通时两个手指内部的线圈产生磁场，由图中可以看到线圈7a、7b、7c、7d和7e依次吸，手指外侧拉伸变形变长，内侧的橡胶块之间距离减小实现类似手指握水杯的动作。
实施例2
此实施例1选择n＝3，也就是三个手指，可用于夹取鸡蛋、西红柿和苹果等圆球体物体。按照图实施例完成安装，三处手指导线6同时接通时三个手指内部的线圈产生磁场，由图中可以看到线圈7a、7b、7c、7d和7e依次相吸，手指外侧拉伸变形变长，内侧的橡胶块之间距离减小实现类似手指握圆球体的动作。
上述具体实施方式用来解释说明本发明的方法及其核心思想，而不是对本发明进行限制。对于技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的的原理的前提下，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种磁流体机械手，其特征在于：所述的磁流体机械手包括：基座1、连接轴2、盘装电机3、手指安装腔4、手指支撑件5、导线6、线圈7、橡胶块8、磁流体9、手指10组成。
2.根据权利要求1所述的一种磁流体机械手，其特征在于：基座用于固定，且内部中空可走线，连接轴中空可走线并安装盘装电机，手指安装腔上端用于安装手指且下端和盘装电机输出轴连接。手指上安装导线、线圈、橡胶块，充入磁流体溶液。
3.根据权利要求1所述的一种磁流体机械手，其特征在于：所述的手指的个数为n，n为自然数，且n≥1，n个手指安装于手指安装腔。
4.根据权利要求1所述的一种磁流体机械手，其特征在于：基座、连接轴、中空盘装电机内部中空可走线。
5.根据权利要求1所述的一种磁流体机械手，其特征在于：橡胶块和手指胶粘连接，橡胶块邵氏硬度25～50。
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