CN210361344U - 一种具有表面微结构的柔性手爪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有表面微结构的柔性手爪，包括电机，其输出轴端部通过连接体连接有弯曲抓取机构；连接体内部设有导气通路，其一端与设置在连接体一侧表面上的充气嘴连通，另一端与弯曲抓取机构连通；弯曲抓取机构的结构为：包括柔性手指指板，其顶端与连接体的底面连接，底端为自由端，柔性手指指板一侧面上连接有弹性体，弹性体由多个相互连通的气囊沿长度方向依次顺接成整体，每个气囊的内部具有充气腔体，相邻两气囊的充气腔体之间通过气路通道相连通，位于最顶部的气囊的充气腔体与所述导气通路连通；在未充气状态下，气囊的充气腔体体积沿远离连接体的方向依次递减。本实用新型能满足形状复杂、结构规则物体的有效抓取。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人手技术领域，尤其是一种具有表面微结构的柔性手爪。
背景技术
目前工业应用中采用最多的机器人手爪为刚性手爪，但是刚性手爪存在原理性局限，只能抓握少数规则形状物体，而且成本高、控制难度大、对环境要求苛刻，远不能满足物流、家政服务、救援等新兴产业的需求。传统的柔性手爪大多是利用多个微小刚性元件的连接，以此来达到“柔性”的目的，但是其本质依旧是刚性手爪。在柔性化制造的今天，这些都难以满足形状复杂、种类多样等产品的有效抓取。
实用新型内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的具有表面微结构的柔性手爪，实现对表面摩擦因数不高以及形状不规则物品的有效抓取，同时提高抓取效率和抓取稳定性。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种具有表面微结构的柔性手爪，包括电机，其输出轴端部通过连接体连接有弯曲抓取机构；所述连接体内部设有导气通路，导气通路的一端与设置在连接体一侧表面上的充气嘴连通，另一端与所述弯曲抓取机构连通；所述弯曲抓取机构的结构为：包括柔性手指指板，其顶端与连接体的底面连接，底端为自由端，柔性手指指板的一侧面上连接有弹性体，所述弹性体由多个相互连通的气囊沿长度方向依次顺接成整体，每个气囊的内部具有充气腔体，相邻两气囊的充气腔体之间通过气路通道相连通，位于最顶部的气囊的充气腔体与所述导气通路连通；在未充气状态下，气囊的充气腔体体积沿远离连接体的方向依次递减。
其进一步技术方案在于：
弹性体的纵截面呈半波纹管状结构，所述半波纹管状结构的半径沿轴向递减。
所述气路通道位于每个气囊的充气腔体的两侧壁上。
柔性手指指板的另一侧面上均匀间隔设有多个凸起结构。
所述凸起结构沿长度方向间隔设置有多组，每组的凸起结构包括多个第一凸台和多个第二凸台，第一凸台和第二凸台间隔平行排列，第一凸台和第二凸台为体积不同的圆台形或圆锥形结构。
所述电机通过键连接在连接体的顶端，所述充气嘴固定连接在连接体的表面，用于与外部气泵连接。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过电机带动柔性抓取机构转动，外部气泵提供的压缩气体通过充气嘴、导气通道，再通过气路通道向整个弹性体的充气腔体内充气，从而实现柔性手指指板的向内弯曲，实现抓取功能，利用凸起结构，增加柔性手指指板与物体间的摩擦力，且凸起结构能够嵌入到一些表面带凹槽的物品内，从而实现对表面摩擦因数不高和以及形状不规则物品的有效抓取。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型的局部剖视图。
图3为图1的另一视角。
图4为本实用新型凸起结构的局部放大图。
图5的本实用新型在工作状态时的示意图。
其中：1、气路通道；2、凸起结构；3、气囊；4、柔性手指指板；5、导气通路；6、充气嘴；7、连接体；8、电机；9、充气腔体；10、弹性体；21、第一凸台；22、第二凸台。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1和图2所示，本实施例的具有表面微结构的柔性手爪，包括电机8，其输出轴端部通过连接体7连接有弯曲抓取机构；连接体7内部设有导气通路5，导气通路5的一端与设置在连接体7一侧表面上的充气嘴6连通，另一端与弯曲抓取机构连通；弯曲抓取机构的结构为：包括柔性手指指板4，其顶端与连接体7的底面连接，底端为自由端，柔性手指指板4的一侧面上连接有弹性体10，弹性体10由多个相互连通的气囊3沿长度方向依次顺接成整体，每个气囊3的内部具有充气腔体9，相邻两气囊3的充气腔体9之间通过气路通道1相连通，位于最顶部的气囊3的充气腔体9与导气通路5连通；在未充气状态下，气囊3的充气腔体9体积沿远离连接体7的方向依次递减。电机8通过键连接在连接体7的顶端，充气嘴6固定连接在连接体7的表面，用于与外部气泵连接。
弹性体10的纵截面呈半波纹管状结构，半波纹管状结构的半径沿轴向递减。
气路通道1位于每个气囊3的充气腔体9的两侧壁上。
如图3和图4所示，柔性手指指板4的另一侧面上均匀间隔设有多个凸起结构2。凸起结构2沿长度方向间隔设置有多组，每组的凸起结构2包括多个第一凸台21和多个第二凸台22，第一凸台21和第二凸台22间隔平行排列，第一凸台21和第二凸台22为体积不同的圆台形或圆锥形结构。
本实用新型的实施过程如下：
由电机8驱动连接体7转动，实现弯曲抓取机构以电机输出轴为中轴线，进行360度旋转；由外部气泵提供的压缩气体通过充气嘴6经过导气通道5，向位于弹性体10最顶部的气囊3的充气腔体9内充气，气体通过每个气囊3内的气路通道1，将整个弹性体10进行充气，由于充气腔体9的体积沿长度方向(图3中为由上至下)依次递减，因此底部的气囊3相较于其上部的气囊3首先发生变形，同时，气囊3受内部压缩气体的作用沿长度方向，向上下两端膨胀，引起整个弹性体10长度增加，而柔性手指指板4长度不变，从而实现柔性手指指板4向远离弹性体10的一侧弯曲，并达到抓取物体的目的(如图5所示)。凸起结构2起到了增大摩擦力，在遇到表面有凹槽物品时可与凹槽配合，起到了提高抓取稳定性的作用。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (6)
1.一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：包括电机(8)，其输出轴端部通过连接体(7)连接有弯曲抓取机构；
所述连接体(7)内部设有导气通路(5)，导气通路(5)的一端与设置在连接体(7)一侧表面上的充气嘴(6)连通，另一端与所述弯曲抓取机构连通；所述弯曲抓取机构的结构为：包括柔性手指指板(4)，其顶端与连接体(7)的底面连接，底端为自由端，柔性手指指板(4)的一侧面上连接有弹性体(10)，所述弹性体(10)由多个相互连通的气囊(3)沿长度方向依次顺接成整体，每个气囊(3)的内部具有充气腔体(9)，相邻两气囊(3)的充气腔体(9)之间通过气路通道(1)相连通，位于最顶部的气囊(3)的充气腔体(9)与所述导气通路(5)连通；
在未充气状态下，气囊(3)的充气腔体(9)体积沿远离连接体(7)的方向依次递减。
2.如权利要求1所述的一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：弹性体(10)的纵截面呈半波纹管状结构，所述半波纹管状结构的半径沿轴向递减。
3.如权利要求1所述的一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：所述气路通道(1)位于每个气囊(3)的充气腔体(9)的两侧壁上。
4.如权利要求1所述的一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：柔性手指指板(4)的另一侧面上均匀间隔设有多个凸起结构(2)。
5.如权利要求4所述的一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：所述凸起结构(2)沿长度方向间隔设置有多组，每组的凸起结构(2)包括多个第一凸台(21)和多个第二凸台(22)，第一凸台(21)和第二凸台(22)间隔平行排列，第一凸台(21)和第二凸台(22)为体积不同的圆台形或圆锥形结构。
6.如权利要求1所述的一种具有表面微结构的柔性手爪，其特征在于：所述电机(8)通过键连接在连接体(7)的顶端，所述充气嘴(6)固定连接在连接体(7)的表面，用于与外部气泵连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920715755.8U CN210361344U (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种具有表面微结构的柔性手爪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920715755.8U CN210361344U (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种具有表面微结构的柔性手爪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210361344U true CN210361344U (zh) | 2020-04-21 |
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ID=70260678
Family Applications (1)
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| CN201920715755.8U Active CN210361344U (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种具有表面微结构的柔性手爪 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210361344U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109968386A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-05 | 江南大学 | 一种具有表面微结构的柔性手爪 |
| CN112573184A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-30 | 东南大学 | 充气式智能抓取机构 |
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2019
- 2019-05-17 CN CN201920715755.8U patent/CN210361344U/zh active Active
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| CN109968386A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-07-05 | 江南大学 | 一种具有表面微结构的柔性手爪 |
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