ES2893611T3 - Dedo blando, pinza blanda y robot blando - Google Patents
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Abstract
Un dedo de cuerpo blando que comprende: una punta de dedo (1), una unión de dedo (2), una pluralidad de articulaciones flexibles (3), una placa de dedo (4) y una pluralidad de refuerzos flexibles (5), estando la pluralidad de articulaciones flexibles (3) y la pluralidad de refuerzos flexibles (5) dispuestos a intervalos en una parte superior de la placa de dedo (4) entre la punta de dedo (1) y la unión de dedo (2), y una parte inferior de la placa de dedo (4) está provista de una pluralidad de protuberancias (41); caracterizado por que las articulaciones flexibles (3) comprenden un interior de cámara vacía que está formado como unas bolsas de aire (31), y unas cámaras vacías dentro de los refuerzos flexibles (5) que están formadas como canales de aire (6, 7) comunicados con las bolsas de aire (31); y al menos dos grupos de canales de aire que están dispuestos en el dedo de cuerpo blando, los grupos de canales de aire que están configurados de modo que cuando se inflan los canales, se guía aire hasta las bolsas de aire (31) a través de los canales (6, 7).
Description
DESCRIPCIÓN
Dedo blando, pinza blanda y robot blando
Campo técnico
[0001] La presente invención se refiere a un dedo de cuerpo blando, en particular a un dedo de cuerpo blando con un doble canal, así como a un robot de cuerpo blando en el que un(os) dedo(s) de cuerpo blando está(n) formado(s) en diversas configuraciones, por ejemplo, un robot de doble dedo, un robot de triple dedo, un robot de cuatro dedos o un robot multidedo diseñado de acuerdo con un entorno de funcionamiento.
Antecedentes
[0002] La flexibilidad es un atributo natural y universal que es importante para los organismos. La mayoría de los organismos tienen tejidos blandos. Tales organismos permiten una interacción altamente eficaz y armoniosa con el mundo natural valiéndose de la flexibilidad de los mismos. Un robot de "cuerpo blando" también puede cambiar su forma, rigidez y movimiento, de forma activa o pasiva, al igual que los organismos, para interactuar con el entorno de una forma más segura y eficaz. Un robot flexible basado en bisagras convencional alcanza el objetivo de "flexibilidad" valiéndose de unas conexiones entre una pluralidad de unidades rígidas y diminutas y un uso de elementos rígidos tales como resortes. Sin embargo, una manera de control de dicho robot no difiere de forma sustancial de la de un robot rígido convencional. En consecuencia, aunque habrá resuelto algunos problemas que existían en el robot rígido, dicho robot aún está restringido en una determinada medida y será una especie de "robot rígido".
[0003] Los documentos EP3313628A1, US8550519B2 y CN104959992A forman parte de la técnica anterior. Breve explicación
I. Objetivos de la presente invención
[0004] Uno de los objetivos de la presente invención es diseñar un dedo de cuerpo blando de doble canal. El dedo de la presente invención está diseñado como un cuerpo estructural flexible en pliegues con disposición laminada, y logra una deformación de postura tal como una curvatura hacia fuera y una curvatura hacia dentro inflando o desinflando canales dentro del dedo, para agarrar o recoger un objeto.
II. Soluciones técnicas
[0005] El dedo de cuerpo blando como se diseña en la presente invención de acuerdo con la reivindicación 1 incluye una punta de dedo, una unión de dedo, una articulación flexible, una placa de dedo y un refuerzo (“shoulder”) flexible; en el que una pluralidad de articulaciones flexibles y una pluralidad de refuerzos flexibles están dispuestos a intervalos en una parte superior de la placa de dedo, entre la punta de dedo y la unión de dedo; una cámara vacía dentro de la articulación flexible está formada como una bolsa de aire, y una cámara vacía dentro del refuerzo flexible está formada como un canal de aire comunicado con la bolsa de aire; en el que al menos dos grupos de canales de aire están dispuestos en el dedo de cuerpo blando.
[0006] Una parte inferior de la placa de dedo está provista de una pluralidad de protuberancias.
[0007] Opcionalmente, las protuberancias tienen forma de línea ondulada.
[0008] Cada grupo de canales de aire se comunica de forma continuada con todas las bolsas de aire.
[0009] Opcionalmente, una parte de extremo de la unión de dedo es un cuerpo convexo de forma anular, y un segmento de transición entre la parte de extremo de la unión de dedo y la articulación flexible es un cuerpo en forma de cono.
[0010] Opcionalmente, el dedo de cuerpo blando está hecho de caucho de silicona.
[0011] Opcionalmente, una anchura y una longitud del dedo de cuerpo blando cumplen una expresión de relación de b = 4a/15.
[0012] Opcionalmente, una altura de la articulación flexible es mayor que la del refuerzo flexible.
[0013] Opcionalmente, tanto un área de sección transversal como un volumen de la bolsa de aire son más grandes que los del canal de aire.
[0014] Opcionalmente, tanto un cuerpo estructural de la punta de dedo como una cámara vacía dentro de la punta
de dedo convergen gradualmente hacia la punta de dedo.
[0015] Otro aspecto de la presente invención proporciona además una pinza de cuerpo blando que incluye al menos dos dedos de cuerpo blando descritos anteriormente.
[0016] Opcionalmente, la pinza de cuerpo blando incluye: al menos dos válvulas conductoras de flujo de aire, al menos dos conectores de carga y un soporte, en el que las válvulas conductoras de flujo de aire están montadas de forma fija en el soporte; cada una de las válvulas conductoras de flujo de aire incluye un cabezal de válvula superior y un cabezal de válvula inferior, y una unión de dedo de uno de los dedos de cuerpo blando está afianzada de forma fija entre el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior; uno de los conectores de carga está montado en el cabezal de válvula superior y está comunicado con el canal de aire del dedo de cuerpo blando a través de un orificio de paso en un centro del cabezal de válvula superior.
[0017] Opcionalmente, una parte de extremo de la unión de dedo es un cuerpo convexo de forma anular, y un segmento de transición entre la parte de extremo de la unión de dedo y la articulación flexible del dedo de cuerpo blando es un cuerpo en forma de cono; un interior del cabezal de válvula superior está provisto de un borde (“lip”) convexo en forma de cono elíptico, y un interior del cabezal de válvula inferior está provisto de un orificio de paso en forma de cono elíptico y un saliente interior; el cuerpo en forma de cono del segmento de transición está afianzado entre el borde convexo en forma de cono elíptico y el orificio de paso en forma de cono elíptico, y el cuerpo convexo de forma anular de la parte de extremo está limitado de forma fija dentro del saliente interior.
[0018] Opcionalmente, el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior están fijados conjuntamente mediante un tornillo.
[0019] Opcionalmente, el soporte está provisto de al menos dos brazos de apoyo, cada uno de los brazos de apoyo tiene un extremo conectado al soporte y el otro extremo en el que está montada una de las válvulas conductoras de flujo de aire.
[0020] Opcionalmente, los al menos dos brazos de apoyo están distribuidos uniformemente a lo largo de una circunferencia del soporte.
[0021] Opcionalmente, el soporte está provisto de un panel de montaje a través del cual la pinza de cuerpo blando está montada de forma fija en un robot de cuerpo blando.
[0022] Aún otro aspecto de la presente invención proporciona además una pinza de cuerpo blando que incluye al menos dos dedos de cuerpo blando y al menos dos válvulas conductoras de flujo de aire; en la que cada una de las válvulas conductoras de flujo de aire incluye un cabezal de válvula superior y un cabezal de válvula inferior, un interior del cabezal de válvula superior está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico, y un interior del cabezal de válvula inferior está provisto de un orificio de paso en forma de cono elíptico y un saliente interior; cada uno de los dedos de cuerpo blando incluye una unión de dedo que tiene una parte de extremo que es un cuerpo convexo de forma anular y un segmento de transición que es un cuerpo en forma de cono; el cuerpo en forma de cono del segmento de transición está afianzado entre el borde convexo en forma de cono elíptico y el orificio de paso en forma de cono elíptico, y el cuerpo convexo de forma anular de la parte de extremo está limitado de forma fija dentro del saliente interior.
[0023] Aún otro aspecto de la presente invención proporciona además un robot de cuerpo blando que incluye una o más pinzas de cuerpo blando descritas anteriormente.
[0024] Opcionalmente, el robot de cuerpo blando incluye uno o más brazos de robot, y una o más de las pinzas de cuerpo blando están montadas en cada uno de los brazos de robot.
[0025] Opcionalmente, el robot de cuerpo blando incluye además un dispositivo de control que controla independientemente cada una de las pinzas de cuerpo blando.
[0026] Actualmente, las líneas de producción automática industriales en su mayoría están constituidas solo por estructuras rígidas, que pueden causar impactos locales al realizar operaciones en un objeto de producción. Para evitar que el impacto dañe el objeto de producción o los equipos de producción, o para mejorar una exactitud cinemática del equipo o disminuir una velocidad del equipo al entrar en contacto con el objeto de producción, el coste de fabricación se puede incrementar significativamente o la eficacia de producción se puede reducir. La presente invención puede obtener un robot de doble dedo, triple dedo y cuatro dedos, y se puede diseñar en un robot multidedo de acuerdo con los entornos de uso utilizando un soporte, una válvula conductora de flujo de aire y un dedo de cuerpo blando de doble canal que están ensamblados conjuntamente. El robot multidedo de la presente invención puede reemplazar unos efectores terminales de una pinza convencional para operaciones altamente eficaces y seguras. Puede lograr un agarre inofensivo del objeto de producción mientras asegura una velocidad de agarre.
[0027] El robot de cuerpo blando multidedo como se diseña en la presente invención utiliza un soporte que está
conectado al cabezal de válvula superior de la válvula conductora de flujo de aire y, a continuación, conecta la unión de dedo (2) del dedo de cuerpo blando de doble canal al cabezal de válvula inferior de la válvula conductora de flujo de aire. De acuerdo con el entorno de uso, se pueden ensamblar robots de cuerpo blando que tienen diversas configuraciones modificando una configuración del soporte.
[0028] El soporte provisto de brazos de apoyo dispuestos en una circunferencia permite disponer los dedos de cuerpo blando de doble canal en una circunferencia. Es decir, se puede ensamblar en un robot de cuerpo blando que tiene múltiples dedos dispuestos circunferencialmente, tal como un robot de cuerpo blando de triple dedo, un robot de cuerpo blando de cuatro dedos, un robot de cuerpo blando de cinco dedos, un robot de cuerpo blando de seis dedos o un robot de cuerpo blando de nueve dedos.
III. Efectos ventajosos
[0029] El dedo de cuerpo blando de doble canal y el robot de cuerpo blando de la presente invención son ventajosos por su:
(1) Aplicabilidad: logra recoger un objeto tanto en tándem (“row direction”) como en la dirección circunferencial utilizando una conexión entre la válvula conductora de flujo de aire y el dedo de cuerpo blando con doble canal, junto con un soporte, para permitir que el robot de cuerpo blando multidedo agarre "diversos tipos de" piezas de trabajo y sea aplicable a "diversos tipos de" entornos.
(2) Seguridad: el dedo de cuerpo blando de doble canal está hecho de caucho de silicona y, por lo tanto, es inofensivo para la pieza de trabajo y seguro para las personas.
(3) Alta velocidad de respuesta y fuerza de agarre: el dedo de cuerpo blando funciona utilizando un doble canal de aire y restringe el movimiento de la articulación flexible mediante la placa de dedo.
(4) Bajo coste: utiliza un proceso de moldeo por inyección bien desarrollado sin necesidad de equipos de procesamiento industrial de gran tamaño, lo que reduce el coste de producción para fabricar el robot de cuerpo blando.
(5) Sencillez: el dedo de cuerpo blando de doble canal, el soporte y la válvula conductora de flujo de aire están diseñados como módulos que se pueden ensamblar, usar, mantener y reemplazar fácilmente.
(6) El robot de cuerpo blando multidedo de la presente invención rompe las restricciones de los mecanismos y procedimientos de control convencionales, usa materiales de cuerpo blando (con un módulo de Young inferior a 1 MPa) y logra innovaciones por lo que respecta al proceso de fabricación y procedimiento de accionamiento controlando neumáticamente un movimiento de un robot de cuatro dedos. El dedo está hecho de materiales blandos mediante fundición y, por consiguiente, presenta una flexibilidad suficiente en su totalidad; un aspecto y unas cámaras de aire del dedo están diseñadas apropiadamente para poseer excelentes propiedades, que permiten una buena aplicabilidad y seguridad durante la interacción con personas y piezas de trabajo.
(7) El robot de cuerpo blando multidedo de la presente invención tiene ventajas tales como una estructura simple, alta flexibilidad, gran relación potencia-peso, bajo peso y bajo coste. En comparación con la pinza rígida, el robot de cuerpo blando no tiene límites por lo que respecta a estructuras tales como bielas, bisagras y motores en la pinza rígida, y tampoco tiene un sistema de control complicado; en consecuencia, tiene una superioridad insustituible al agarrar una pieza de trabajo que es frágil o que tiene una forma complicada.
(8) El robot de cuerpo blando multidedo de la presente invención logra una deformación de la postura del dedo por medio de una fuente de aire provista externamente, para recoger y liberar una entidad que tiene una forma esférica, una forma de lámina, una forma de cubo, una superficie cónica (“bore spine surface”) y diversos tipos de perfiles complicados.
[0030] Se debe apreciar que la descripción genérica anterior y la siguiente explicación detallada son meramente ilustrativas y no limitan la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
[0031] A continuación, se presentarán brevemente los dibujos necesarios para la descripción de los modos de realización o de la técnica anterior con el propósito de explicar más claramente las soluciones técnicas de los modos de realización en la presente invención o en la técnica anterior. Obviamente, los dibujos descritos a continuación son simplemente algunos modos de realización de la presente invención, a partir de los cuales los expertos en la técnica concebirían otras figuras sin ningún trabajo creativo.
La FIG. 1 es una vista esquemática que ilustra una estructura exterior de un dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención;
la FIG. 1A es una vista esquemática que ilustra una estructura externa del dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención desde otro ángulo de visión;
la FIG. 1B es una vista esquemática que ilustra una estructura en sección transversal a lo largo de una dirección axial del dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención;
la FIG. 1C es una vista esquemática que ilustra una estructura en sección transversal a lo largo de una dirección longitudinal de una articulación flexible en el dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención;
la FIG. 1D es una vista esquemática que ilustra una estructura en sección transversal a lo largo de una dirección longitudinal de un refuerzo flexible en el dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención;
la FIG. 2 es un diagrama estructural que ilustra un estado de agarre de un robot de doble dedo de la presente invención;
la FIG. 2A es un diagrama estructural que ilustra un estado de apoyo del robot de doble dedo de la presente invención;
la FIG. 2B es una vista en sección transversal que ilustra un dedo de cuerpo blando de doble canal y una válvula conductora de flujo de aire de la presente invención que están ensamblados;
la FIG. 2C es un diagrama estructural que ilustra un soporte en el robot de doble dedo de la presente invención;
la FIG. 2D es una vista en sección transversal que ilustra una válvula conductora de flujo de aire de la presente invención;
la FIG. 2E es un diagrama estructural que ilustra un cabezal de válvula superior en la válvula conductora de flujo de aire de la presente invención desde diferentes ángulos de visión;
la FIG. 2F es un diagrama estructural que ilustra un cabezal de válvula inferior en la válvula conductora de flujo de aire de la presente invención desde diferentes ángulos de visión;
la FIG. 3 es un diagrama estructural que ilustra un estado de agarre de un robot de triple dedo de la presente invención;
la FIG. 3A es un diagrama estructural que ilustra un estado de apoyo del robot de triple dedo de la presente invención;
la FIG. 3B es un diagrama estructural que ilustra un soporte y una válvula conductora de flujo de aire en el robot de triple dedo de la presente invención;
la FIG. 3C es un diagrama estructural que ilustra el soporte y la válvula conductora de flujo de aire en el robot de triple dedo de la presente invención desde otro ángulo de visión;
la FIG. 4 es un diagrama estructural que ilustra un estado de agarre de un robot de cuatro dedos de la presente invención;
la FIG. 4A es un diagrama estructural que ilustra un estado de apoyo del robot de cuatro dedos de la presente invención; y
la FIG. 4B es un diagrama estructural que ilustra un soporte en el robot de cuatro dedos de la presente invención.
Números de referencia
[0032] 1. punta de dedo; 2. unión de dedo; 21. entrada de aire; 22. cuerpo convexo de forma anular; 23. cuerpo en forma de cono; 3. articulación flexible; 31. bolsa de aire; 32. segmento arqueado; 33. apoyo de articulación; 4, placa de dedo; 41. protuberancia; 5. refuerzo flexible; 6. Canal de aire A; 7. Canal de aire B; 1A. Dedo de cuerpo blando de doble canal A; 1B. Dedo de cuerpo blando de doble canal B; 1C. Dedo de cuerpo blando de doble canal C; 1D. Dedo de cuerpo blando de doble canal D; 1E. Dedo de cuerpo blando de doble canal E; 1F. Dedo de cuerpo blando de doble canal F; 1G. Dedo de cuerpo blando de doble canal G; 1H. Dedo de cuerpo blando de doble cana1H; 1I. Dedo de cuerpo blando de doble canal I; 2A. Conector de carga A; 2B. Conector de carga B; 2C. Conector de carga C; 2D. Conector de carga D; 2E. Conector de carga E; 2F. Conector de carga F; 2G. Conector de carga G; 2H. Conector de carga H; 2I. Conector de carga I; 3A. Soporte A; 3A1. panel de montaje; 3A2. Brazo de apoyo A; 3A3. Brazo de apoyo
B; 3B. Soporte B; 3B1. panel de montaje; 3B2. Brazo de apoyo C; 3B3. Brazo de apoyo D; 3B4. Brazo de apoyo E; 3C. Soporte C; 3C1-panel de montaje; 3C2. Brazo de apoyo F; 3C3. Brazo de apoyo G; 3C4. Brazo de apoyo H; 3C5. Brazo de apoyo I; 4A. Válvula conductora de flujo de aire A; 4A1. Cabezal de válvula superior A; 4A1A. Orificio roscado AA; 4A1B. Borde convexo en forma de cono elíptico AA; 4A1C. panel de válvula superior; 4A1D. Canal de flujo de aire AA; 4A2. Cabezal de válvula inferior A; 4A2A. Saliente interior AA; 4A2B. Cuerpo de cono hueco AA; 4A2C. panel de válvula inferior; 4A2D. Orificio de paso en forma de cono elíptico AA; 4B. Válvula conductora de flujo de aire B; 4B1. Cabezal de válvula superior B; 4B2. Cabezal de válvula inferior B; 4C. Válvula conductora de flujo de aire C; 4C1. Cabezal de válvula superior C; 4C2. Cabezal de válvula inferior C; 4D. Válvula conductora de flujo de aire D; 4D1. Cabezal de válvula superior D; 4D2. Cabezal de válvula inferior D; 4E. Válvula conductora de flujo de aire E; 4E1. Cabezal de válvula superior E; 4E2. Cabezal de válvula inferior E; 4F. Válvula conductora de flujo de aire F; 4F1. Cabezal de válvula superior F; 4F2. Cabezal de válvula inferior F; 4G. Válvula conductora de flujo de aire G; 4G1. Cabezal de válvula superior G; 4G2. Cabezal de válvula inferior G; 4H. Válvula conductora de flujo de aire H; 4H1. Cabezal de válvula superior H; 4H2. Cabezal de válvula inferior H; 4I. Válvula conductora de flujo de aire I; 4I1. Cabezal de válvula superior I; 4I2. Cabezal de válvula inferior I.
Descripción detallada
[0033] A continuación, la presente invención se describirá con más detalle con referencia a los dibujos y los modos de realización particulares de modo que los expertos en la técnica puedan comprender mejor las soluciones técnicas de la presente invención.
El dedo de doble canal
[0034] Para lograr un agarre flexible de una manera más delicada, eficaz y segura, los modos de realización de la presente invención, en primer lugar, proporcionan un dedo de cuerpo blando que logra curvar y estirar el dedo inflando y desinflando una bolsa interior, para agarrar diversos tipos de objetos de forma regular y forma irregular u objetos amorfos, de una manera más delicada, más natural y más flexible.
[0035] En condiciones normales, se formará un rebajo sumamente superficial entre dos bolsas de aire contiguas. Para inflar/desinflar cada una de las bolsas de aire, un medio convencional consiste en formar un orificio de paso sumamente pequeño en un lateral inferior del rebajo. Es prácticamente imposible que el rebajo sea demasiado grueso o demasiado profundo (lo que puede afectar a un grado de libertad de estiramiento del dedo), por tanto, el orificio de paso para el canal de aire normalmente es muy pequeño, lo que puede afectar considerablemente la eficacia de inflado/desinflado de aire y también dar como resultado una velocidad de respuesta del dedo inaceptable.
[0036] Para más detalles, como se ilustra en la FIG. 1, FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 1C y FIG. 1D, el modo de realización de la presente invención proporciona un dedo de cuerpo blando, que incluye una punta de dedo 1, una unión de dedo 2, una articulación flexible 3, una placa de dedo 4 y un refuerzo flexible 5; en el que una pluralidad de articulaciones flexibles 3 y una pluralidad de refuerzos flexibles 5 están dispuestos a intervalos en una parte superior de la placa de dedo 4, entre la punta de dedo 1 y la unión de dedo 2; una cámara vacía dentro de la articulación flexible 3 está formada como una bolsa de aire 31, una cámara vacía dentro del refuerzo flexible 5 está formada como un canal de aire comunicado con la bolsa de aire 31; en el que el dedo de cuerpo blando está provisto de al menos dos grupos de canales de aire.
[0037] La disposición de doble canal de aire obviamente incrementa un área de la sección transversal para un flujo de aire, para propiciar significativamente un rendimiento de inflado/desinflado de aire de la bolsa de aire del dedo, mejorando de este modo la eficacia de inflado/desinflado de aire e incrementando la velocidad de respuesta del dedo.
[0038] Opcionalmente, el dedo de cuerpo blando de doble canal es un cuerpo estructural formado integralmente. El dedo de cuerpo blando de doble canal se fabrica procesando materiales de caucho de silicona y, por consiguiente, tiene una propiedad de cuerpo blando. En la presente invención, el dedo de cuerpo blando de doble canal se fabrica usando caucho de silicona M4641 que está disponible comercialmente en Waker corporation.*
[0039] Las articulaciones flexibles 3 y los refuerzos flexibles 5 están dispuestos a intervalos en una parte superior de la placa de dedo 4, y una parte inferior de la placa de dedo 4 está provista de una pluralidad de protuberancias en forma de línea ondulada 41. Las protuberancias 41 están configuradas para incrementar una fuerza de fricción con un objeto cuando se recoge el objeto.
[0040] Como se ilustra en la FIG. 1B, la FIG. 1C y la FIG. 1D, un canal de aire A 6 y un canal de aire B 7 están dispuestos dentro del dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención. Al inflar el canal de aire A 6 y el canal de aire B 7, el aire se guiará hasta la bolsa de aire 31 a través del canal de aire A 6 y el canal de aire B 7.
[0041] Como se ilustra en la FIG. 1, FIG. 1A, FIG. 1B, FIG. 1C y FIG. 1D, un segmento arqueado 32 y un apoyo de articulación 33 están dispuestos en la articulación flexible 3; un interior de la articulación flexible 3 tiene una estructura de bolsa de aire 31 que está comunicada con el canal de aire A 6 y el canal de aire B 7.
[0042] En la presente invención, varias articulaciones flexibles 3 están dispuestas de manera laminada en el dedo de cuerpo blando de doble canal para constituir un cuerpo estructural en pliegues. El canal de aire (6, 7) y la bolsa de aire 31 se inflan o desinflan con aire comprimido proporcionado por una bomba de aire externa, para lograr una deformación de postura, tal como una curvatura hacia fuera y una curvatura hacia dentro del dedo de cuerpo blando de doble canal, y por consiguiente lograr el objetivo de recoger un objeto.
[0043] Para estar adaptado para agarrar un objeto de una manera más segura, como se ilustra en la FIG. 1B y la FIG. 1C, dado que una longitud del dedo de cuerpo blando de doble canal se denota por a y una anchura del dedo de cuerpo blando de doble canal se denota por b, entonces se cumple b = 4a/15.
[0044] Opcionalmente, cada grupo de canales de aire comunica de forma continuada todas las bolsas de aire; un área de sección transversal y un volumen de la bolsa de aire son mayores que los del canal de aire; un cuerpo estructural de la punta de dedo y una cámara vacía dentro de la punta de dedo convergen gradualmente hacia la punta de dedo. Una altura de la articulación flexible es mayor que la del refuerzo flexible. Para incrementar más el rendimiento de inflado/desinflado del aire incrementando el área de sección transversal del canal de aire, como se ilustra en la FIG. 1D, el refuerzo flexible también puede estar configurado para tener una forma ondulada, por ejemplo, el canal de aire 6, 7 puede sobresalir ligeramente por la parte superior y ambos lados del mismo para obtener dos canales de aire relativamente espaciosos y simétricos. Dicho doble canal de aire puede obtener una mayor eficacia de inflado/desinflado de aire; al mismo tiempo, un grosor de pared del canal de aire es más uniforme; y correspondientemente, una presión generada por el inflado/desinflado de aire de cada una de las bolsas de aire del dedo será más uniforme y moderada, para reducir al mínimo una influencia en el efecto de deformación del dedo, en la mayor medida.
La pinza de cuerpo blando
[0045] Otro aspecto de la presente invención proporciona además una pinza de cuerpo blando, que incluye al menos dos dedos de cuerpo blando y al menos dos válvulas conductoras de flujo de aire; en la que cada una de las válvulas conductoras de flujo de aire incluye un cabezal de válvula superior y un cabezal de válvula inferior, un interior del cabezal de válvula superior está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico, y un interior del cabezal de válvula inferior está provisto de un orificio de paso en forma de cono elíptico y un saliente interior; cada uno de los dedos de cuerpo blando incluye una unión de dedo que tiene una parte de extremo que es un cuerpo convexo de forma anular y que tiene un segmento de transición que es un cuerpo en forma de cono; el cuerpo en forma de cono del segmento de transición está afianzado entre el borde convexo en forma de cono elíptico y el orificio de paso en forma de cono elíptico, y el cuerpo convexo de forma anular de la parte de extremo está limitado de forma fija dentro del saliente interior.
[0046] Como se ilustra en la FIG. 1, un extremo de la unión de dedo 2 es un cuerpo convexo de forma anular 22 que está acoplado con el saliente interior del cabezal de válvula inferior; el segmento de transición entre la parte de extremo de la unión de dedo 2 y la articulación flexible 3 es un cuerpo en forma de cono 21 que se inserta en el orificio de paso elíptico en forma de cono del cabezal de válvula inferior; y el borde convexo en forma de cono elíptico del cabezal de válvula superior se inserta en una entrada de aire de la unión de dedo 2.
[0047] Por medio de una cooperación mutua entre los cuerpos en forma de cono en la unión de dedo, el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior mencionados anteriormente, la unión de dedo se puede unir de manera más firme y fija entre el cabezal de válvula superior e inferior para asegurar una estanqueidad al aire de las partes de conexión. Además, una cooperación entre el cuerpo convexo de forma anular y el saliente interior asegura una solidez y estabilidad de montaje mientras se incrementa más la estanqueidad al aire.
[0048] Preferentemente, cada uno de los al menos dos dedos de cuerpo blando puede ser el dedo de cuerpo blando de doble canal descrito en el modo de realización anterior. Por supuesto, los expertos en la técnica entenderán que el dedo de cuerpo blando en la pinza de cuerpo blando que tiene dicha estructura de montaje no se pretende limitar al dedo de cuerpo blando de doble canal; en realidad, la estructura de montaje mencionada anteriormente se puede aplicar de forma similar a cualquier dedo de cuerpo blando que tenga cualquier número de canales de aire o que no tenga ningún canal de aire para lograr un montaje con mejor estanqueidad al aire y estabilidad. Por lo tanto, no se considerará que el dedo de cuerpo blando de doble canal anterior es una limitación a la implementación particular de las soluciones técnicas de la presente solicitud. Para el procedimiento de montaje que usa la cooperación entre cuerpos estructurales en forma de cono, es aplicable a cualquier solución de montaje para dispositivos que tengan determinados requisitos de estanqueidad al aire y estabilidad.
[0049] Opcionalmente, la pinza de cuerpo blando incluye al menos dos válvulas conductoras de flujo de aire, al menos dos conectores de carga y un soporte; en la que, la válvula conductora de flujo de aire está montada de forma fija en el soporte; cada una de las válvulas conductoras de flujo de aire incluye un cabezal de válvula superior y un cabezal de válvula inferior, y una unión de dedo de uno de los dedos de cuerpo blando está afianzada de forma fija entre el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior; uno de los conectores de carga está montado en el cabezal de válvula superior, y el conector de carga está comunicado con el canal de aire del dedo de cuerpo blando
a través de un orificio de paso en el centro del cabezal de válvula superior.
[0050] Opcionalmente, una parte de extremo de la unión de dedo es un cuerpo convexo de forma anular, y un segmento de transición entre la parte de extremo de la unión de dedo y la articulación flexible es un cuerpo en forma de cono; un interior del cabezal de válvula superior está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico, y un interior del cabezal de válvula inferior está provisto de un orificio de paso en forma de cono elíptico y un saliente interior; el cuerpo en forma de cono del segmento de transición está afianzado entre el borde convexo en forma de cono elíptico y el orificio de paso en forma de cono elíptico, y el cuerpo convexo en forma anular de la parte de extremo está limitado de forma fija dentro del saliente interior.
[0051] Opcionalmente, el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior están fijados conjuntamente mediante un tornillo.
[0052] Opcionalmente, el soporte está provisto de al menos dos brazos de apoyo, cada uno de los brazos de apoyo tiene un extremo conectado al soporte y el otro extremo en el que está montada una de las válvulas conductoras de flujo de aire.
[0053] Opcionalmente, los al menos dos brazos de apoyo están distribuidos uniformemente a lo largo de una circunferencia del soporte.
[0054] Opcionalmente, el soporte está provisto de un panel de montaje a través del cual la pinza de cuerpo blando está montada de forma fija en un robot de cuerpo blando.
[0055] Aún otro aspecto de la presente invención proporciona además un robot de cuerpo blando que incluye una o más pinzas de cuerpo blando descritas anteriormente.
[0056] Opcionalmente, el robot de cuerpo blando incluye uno o más brazos de robot, y una o más pinzas de cuerpo blando están montadas en cada uno de los brazos de robot.
[0057] Opcionalmente, el robot de cuerpo blando incluye además un dispositivo de control que controla independientemente cada una de las pinzas de cuerpo blando.
[0058] El primer modo de realización: un robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal
[0059] En la FIG. 2, se ilustra una acción de agarre de un objeto mediante el robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención. En la FIG. 2A, se ilustra una acción de apoyo del objeto mediante el robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención.
[0060] Como se ilustra en la FIG. 2 y la FIG. 2A, el robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención incluye un dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A, un dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B, una válvula conductora de flujo de aire A 4A, una válvula conductora de flujo de aire B 4B, un conector de carga A 2A, un conector de carga B 2b y un soporte A 3A; en el que el dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A y el dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B tienen la misma estructura; la válvula conductora de flujo de aire A 4A y la válvula conductora de flujo de aire B 4B tienen la misma estructura; y el conector de carga A 2A y el conector de carga B 2B tienen la misma estructura.
[0061] La estructura del dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A y del dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B es la misma que la del dedo de cuerpo blando de doble canal ilustrado en la FIG. 1 y la FIG. 1A.
[0062] La estructura de la válvula conductora de flujo de aire A 4A y la válvula conductora de flujo de aire B 4B es la misma que la de la válvula conductora de flujo de aire ilustrada en la FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F.
El soporte A 3A
[0063] Como se ilustra en la FIG. 2, FIG. 2A y FIG. 2C, el soporte A 3A está provisto de un panel de montaje 3A1, un brazo de apoyo A 3A2 y un brazo de apoyo B 3A3. El panel de montaje 3A1 está configurado para lograr una fijación del robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal con un dispositivo externo; el brazo de apoyo A 3A2 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire A 4A; y el brazo de apoyo B 3A3 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire B 4B.
La válvula conductora de flu jo de aire A 4A
[0064] Como se ilustra en la FIG. 2B, FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F, la válvula conductora de flujo de aire A 4A está constituida por un cabezal de válvula superior A 4A1 y un cabezal de válvula inferior A 4A2; un conector de carga A 2A está montado en el cabezal de válvula superior A 4A1; y una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A está montada debajo del cabezal de válvula inferior A 4A2.
[0065] Un extremo del cabezal de válvula superior A 4A1 está provisto de un orificio roscado AA 4A1A para montar el conector de carga A 2A, el orificio roscado AA 4A1A está dispuesto en un canal de aire AA 4A1D; el otro extremo del cabezal de válvula superior A 4A1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AA 4A1B; un panel de válvula superior 4A1C del cabezal de válvula superior A 4A1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior 4A2C del cabezal de válvula inferior A 4A2. Se puede observar en la estructura en sección transversal (FIG.
2B, FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F) del cabezal de válvula superior A 4A1 que una parte central del cabezal de válvula superior A 4A1 está provista del canal de aire AA 4A1D; un extremo del canal de aire AA 4A1D es el orificio roscado AA 4A1A, y el otro extremo del canal de aire AA 4A1D es el borde convexo en forma de cono elíptico AA 4A1B. El borde convexo en forma de cono elíptico AA 4A1B se inserta en una entrada de aire de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A.
[0066] Un extremo del cabezal de válvula inferior A 4A2 es un panel de válvula inferior 4A2C que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior 4A1C del cabezal de válvula superior A 4A1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior A 4A2 es un cuerpo hueco en forma de cono AA 4A2B. Se puede observar en la estructura en sección transversal (FIG. 2B, FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F) del cabezal de válvula inferior A 4A2 que una parte central del cabezal de válvula inferior A 4A2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AA 4A2D y un saliente interior AA 4A2A; el saliente interior AA 4A2A está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A. El orificio de paso en forma de cono elíptico AA 4A2D está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal A 1A pase a su través.
La válvula conductora de flujo de aire B 4B
[0067] Con referencia a la FIG. 2 y la FIG. 2A, la válvula conductora de flujo de aire B 4B está constituida por un cabezal de válvula superior B 4B1 y un cabezal de válvula inferior B 4B2; un conector de carga B 2B está montado en el cabezal de válvula superior B 4B1; y una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B está montada debajo del cabezal de válvula inferior B 4B2.
[0068] El cabezal de válvula superior B 4B1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1, y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior B 4B1 está provisto de un orificio roscado AB para montar el conector de carga B 2B, el orificio roscado AB está dispuesto en un canal de aire AB; el otro extremo del cabezal de válvula superior B 4B1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AB; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior B 4B1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior B 4B2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior B 4B1 que una parte central del cabezal de válvula superior B 4B1 está provista del canal de aire AB; un extremo del canal de aire AB es el orificio roscado AB, y el otro extremo del canal de aire AB es el borde convexo en forma de cono elíptico AB. El borde convexo en forma de cono elíptico AB se inserta en la entrada de aire de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B.
[0069] El cabezal de válvula inferior B 4B2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior B 4B2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior B 4B1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior B 4B2 es un cuerpo hueco en forma de cono AB. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior B 4B2 que una parte central del cabezal de válvula inferior B 4B2 está provista de un orificio de paso en forma cono elíptico AB y un saliente interior AB; el saliente interior AB está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B. El orificio de paso en forma de cono elíptico AB está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal B 1B pase a su través.
El segundo modo de realización: un robot de triple dedo de cuerpo blando de doble canal
[0070] En la FIG. 3, se ilustra una acción de agarre de un objeto mediante el robot de triple dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención. En la FIG. 3A, se ilustra una acción de apoyo del objeto mediante el robot de triple dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención.
[0071] Como se ilustra en la FIG. 3 y la FIG. 3A, el robot de triple dedo de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención incluye un dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C, un dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D, un dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E, una válvula conductora de flujo de aire C 4C, una válvula conductora de flujo de aire D 4D, una válvula conductora de flujo de aire E 4E, un conector de carga C 2C, un conector de carga D 2D, un conector de carga E 2E y un soporte B 3B; en el que el dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C, el dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D y el dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E tienen la misma estructura; la válvula conductora de flujo de aire C 4C, la válvula conductora de flujo de aire D 4D y la válvula conductora de flujo de aire E 4E tienen la misma estructura; y el conector de carga C 2C, el conector de carga D 2D y
el conector de carga E 2E tienen la misma estructura.
[0072] La estructura del dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C, el dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D y el dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E es la misma que la del dedo de cuerpo blando de doble canal ilustrado en la FIG. 1 y la FIG. 1A.
[0073] La estructura de la válvula conductora de flujo de aire C 4C, la válvula conductora de flujo de aire D 4D y la válvula conductora de flujo de aire E 4E es la misma que la de la válvula conductora de flujo de aire ilustrada en la FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F.
El soporte B 3B
[0074] Como se ilustra en la FIG. 3, FIG. 3A, FIG. 3B y FIG. 3C, el soporte B 3B está provisto de un panel de montaje 3B1, un brazo de apoyo C 3B2, un brazo de apoyo D 3B3 y un brazo de apoyo E 3B4. El panel de montaje 3B1 está configurado para fijar el robot de doble dedo de cuerpo blando de doble canal con un dispositivo externo; el brazo de apoyo C 3B2 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire C 4C; el brazo de apoyo D 3B3 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire D 4D; y el brazo de apoyo E 3B4 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire E 4E.
[0075] En la presente invención, al extender los brazos de apoyo en la circunferencia del soporte B 3B, se puede ensamblar un robot multidedo de cuerpo blando que incluye dedos de cuerpo blando de doble canal dispuestos circunferencialmente, por ejemplo, un robot de cuatro dedos de cuerpo blando, un robot de cinco dedos de cuerpo blando, un robot de seis dedos de cuerpo blando o un robot de nueve dedos de cuerpo blando.
La válvula conductora de flujo de aire C 4C
[0076] Como se ilustra en la FIG. 3, FIG. 3A, FIG. 3B y FIG. 3C, la válvula conductora de flujo de aire C 4C está constituida por un cabezal de válvula superior C 4C1 y un cabezal de válvula inferior C 4C2; un conector de carga C 2C está montado en el cabezal de válvula superior C 4C1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C está montada debajo del cabezal de válvula inferior C 4C2.
[0077] El cabezal de válvula superior C 4C1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior C 4C1 está provisto de un orificio roscado AC para montar el conector de carga C 2C, el orificio roscado AC está dispuesto en un canal de aire AC; el otro extremo del cabezal de válvula superior C 4C1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AC; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior C 4C1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior C 4C2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior C 4C1 que, una parte central del cabezal de válvula superior C 4C1 está provista de un canal de aire AC; un extremo del canal de aire AC es el orificio roscado AC y el otro extremo del canal de aire AC es el borde convexo en forma de cono elíptico AC. El borde convexo en forma de cono elíptico AC se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C.
[0078] El cabezal de válvula inferior C 4C2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior C 4C2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior C 4C1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior C 4C2 es un cuerpo hueco en forma de cono AC. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior C 4C2 que una parte central del cabezal de válvula inferior C 4C2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AC y un saliente interior AC; el saliente interior AC está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C. El orificio de paso en forma de cono elíptico AC está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal C 1C pase a su través.
La válvula conductora de flujo de aire D 4D
[0079] Como se ilustra en la FIG. 3, FIG. 3A, FIG. 3B y FIG. 3C, la válvula conductora de flujo de aire D 4D está constituida por un cabezal de válvula superior D 4D1 y un cabezal de válvula inferior D 4D2; un conector de carga D 2D está montado en el cabezal de válvula superior D 4D1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D está montada debajo del cabezal de válvula inferior D 4D2.
[0080] El cabezal de válvula superior D 4D1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior D 4D1 está provisto de un orificio roscado AD para montar el conector de carga D 2D, el orificio roscado AD está dispuesto en un canal de aire AD; el otro extremo del cabezal de válvula superior D 4D1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AD; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior D 4D1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior D 4D2 a través de un tornillo.
Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior D 4D1 que una parte central del cabezal de válvula superior D 4D1 está provista del canal de aire AD; un extremo del pasaje de flujo de aire AD es el orificio roscado AD, y el otro extremo del pasaje del flujo de aire AD es el borde convexo en forma de cono elíptico AD. El borde convexo en forma de cono elíptico A d se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D.
[0081] El cabezal de válvula inferior D 4D2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior D 4D2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior D 4D1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior D 4D2 es un cuerpo hueco en forma de cono AD. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior D 4D2 que una parte central del cabezal de válvula inferior D 4D2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AD y un saliente interior AD; el saliente interior AD está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D. El orificio de paso en forma de cono elíptico AD está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal D 1D pase a su través.
La válvula conductora de flujo de aire E 4E
[0082] Como se ilustra en la FIG. 3, FIG. 3A, FIG. 3B y FIG. 3C, la válvula conductora de flujo de aire E 4E está constituida por un cabezal de válvula superior E 4E1 y un cabezal de válvula inferior E 4E2; un conector de carga E 2E está montado en el cabezal de válvula superior E 4E1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E está montada debajo del cabezal de válvula inferior E 4E2.
[0083] El cabezal de válvula superior E 4E1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior E 4E1 está provisto de un orificio roscado AE para montar el conector de carga E 2E, el orificio roscado AE está dispuesto en un canal de aire AE; el otro extremo del cabezal de válvula superior E 4E1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AE; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior E 4E1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior E 4E2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior E 4E1 que una parte central del cabezal de válvula superior E 4E1 está provista del canal de aire AE; un extremo del canal de aire AE es el orificio roscado AE y el otro extremo del canal de aire AE es el borde convexo en forma de cono elíptico AE. El borde convexo en forma de cono elíptico AE se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E.
[0084] El cabezal de válvula inferior E 4E2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior E 4E2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior E 4E1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior E 4E2 es un cuerpo hueco en forma de cono AE. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior E 4E2 que una parte central del cabezal de válvula inferior E 4E2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AE y un saliente interior AE; el saliente interior AE está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E. El orificio de paso en forma de cono elíptico AE está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal E 1E pase a su través.
El tercer modo de realización: un robot de cuatro dedos de cuerpo blando de doble canal
[0085] Como se ilustra en la FIG. 4 y la FIG. 4A, el robot de cuatro dedos de cuerpo blando de doble canal como se diseña en la presente invención incluye un dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F, un dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G, un dedo de cuerpo blando de doble canal H 1H, un dedo de cuerpo blando de doble canal I 1I, una válvula conductora de flujo de aire F 4F, una válvula conductora de flujo de aire G 4G, una válvula conductora de flujo de aire H 4H, una válvula conductora de flujo de aire I 4I, un conector de carga F 2F, un conector de carga G 2G, un conector de carga H 2H, un conector de carga I 2I y un soporte C 3C; en el que el dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F, el dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G, el dedo de cuerpo blando de doble cana1H 1H y el dedo de cuerpo blando de doble canal I 11 tienen la misma estructura; la válvula conductora de flujo de aire F 4F, la válvula conductora de flujo de aire G 4G, la válvula conductora de flujo de aire H 4H y la válvula conductora de flujo de aire I 4I tienen la misma estructura; y el conector de carga F 2F, el conector de carga G 2G, el conector de carga H 2H y el conector de carga I 2I tienen la misma estructura.
[0086] La estructura del dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F, el dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G, el dedo de cuerpo blando de doble canal H 1H y el dedo de cuerpo blando de doble canal I 1I es la misma que la del dedo de cuerpo blando de doble canal ilustrado en la FIG. 1 y la FIG. 1A.
[0087] La estructura de la válvula conductora de flujo de aire F 4F, la válvula conductora de flujo de aire G 4G, la válvula conductora de flujo de aire H 4H y la válvula conductora de flujo de aire I 4I es la misma que la de la válvula
conductora de flujo de aire ilustrada en la FIG. 2D, FIG. 2E y FIG. 2F.
El soporte C 3C
[0088] Como se ilustra en la FIG. 4, FIG. 4A y FIG. 4B, el soporte C 3C está provisto de un panel de montaje 3C1, un brazo de apoyo F 3C2 y un brazo de apoyo G 3C3, un brazo de apoyo H 3C4 y un brazo de apoyo I 3C5. El panel de montaje 3C1 está configurado para fijar el robot de cuatro dedos de cuerpo blando de doble canal con un dispositivo externo; el brazo de apoyo F 3C2 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire F 4F; el brazo de apoyo G 3C3 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire G 4G; el brazo de apoyo H 3C4 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire H 4H; y el brazo de apoyo I 3C5 está configurado para conectar la válvula conductora de flujo de aire I 4I.
La válvula conductora de flu jo de aire F 4F
[0089] Como se ilustra en la FIG. 4 y la FIG. 4A, la válvula conductora de flujo de aire F 4F está constituida por un cabezal de válvula superior F 4F1 y un cabezal de válvula inferior F 4F2; un conector de carga F 2F está montado en el cabezal de válvula superior F 4F1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F está montada debajo del cabezal de válvula inferior F 4F2.
[0090] El cabezal de válvula superior F 4F1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior F 4F1 está provisto de un orificio roscado AF para montar el conector de carga F 2F, el orificio roscado AF está dispuesto en un canal de aire AF; el otro extremo del cabezal de válvula superior F 4F1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AF; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior F 4F1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior F 4F2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior F 4F1 que una parte central del cabezal de válvula superior F 4F1 está provista del canal de aire AF; un extremo del canal de aire AF es el orificio roscado AF, y el otro extremo del canal de aire AF es el borde convexo en forma de cono elíptico AF. El borde convexo en forma de cono elíptico AF se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F.
[0091] El cabezal de válvula inferior F 4F2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior F 4F2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior F 4F1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior F 4F2 es un cuerpo hueco en forma de cono AF. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior F 4F2 que una parte central del cabezal de válvula inferior F 4F2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AF y un saliente interior AF; el saliente interior AF está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F. El orificio de paso en forma de cono elíptico AF está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal F 1F pase a su través.
La válvula conductora de flu jo de aire G 4G
[0092] Como se ilustra en la FIG. 4 y la FIG. 4A, la válvula conductora de flujo de aire G 4G está constituida por un cabezal de válvula superior G 4G1 y un cabezal de válvula inferior G 4G2; un conector de carga G 2G está montado en el cabezal de válvula superior G 4G1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G está montada debajo del cabezal de válvula inferior G 4G2.
[0093] El cabezal de válvula superior G 4G1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior G 4G1 está provisto de un orificio roscado AG para montar el conector de carga G 2G, el orificio roscado AG está dispuesto en un canal de aire AG; el otro extremo del cabezal de válvula superior G 4G1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AG; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior G 4G1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula G 4G2 inferior a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior G 4G1 que una parte central del cabezal de válvula superior G 4G1 está provista del canal de aire AG; un extremo del canal de aire AG es el orificio roscado AG, y el otro extremo del canal de aire AG es el borde convexo en forma de cono elíptico AG. El borde convexo en forma de cono elíptico AG se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G.
[0094] El cabezal de válvula inferior G 4G2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior G 4G2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior G 4G1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior G 4G2 es un cuerpo hueco en forma de cono AG. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior G 4G2 que una parte central del cabezal de válvula inferior G 4G2 está provista de un orificio de paso en forma
de cono elíptico AG y un saliente interior AG; el saliente interior AG está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G. El orificio de paso en forma de cono elíptico AG está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal G 1G pase a su través.
La válvula conductora de flujo de aire H 4H
[0095] Con referencia a la FIG. 4 y la FIG. 4A, la válvula conductora de flujo de aire H 4H está constituida por un cabezal de válvula superior H 4H1 y un cabezal de válvula inferior H 4H2; un conector de carga H 2H está montado en el cabezal de válvula superior H 4H1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble cana1H 1H está montada debajo del cabezal de válvula inferior H 4H2.
[0096] El cabezal de válvula superior H 4H1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior H 4H1 está provisto de un orificio roscado AH para montar el conector de carga H 2H, el orificio roscado AH está dispuesto en un canal de aire AH; el otro extremo del cabezal de válvula superior H 4H1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AH; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior H 4H1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior H 4H2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior H 4H1 que una parte central del cabezal de válvula superior H 4H1 está provista del canal de aire AH; un extremo del canal de aire AH es el orificio roscado AH, y el otro extremo del canal de aire AH es el borde convexo en forma de cono elíptico AH. El borde convexo en forma de cono elíptico AH se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble cana1H 1H.
[0097] El cabezal de válvula inferior H 4H2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior H 4H2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior H 4H1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior H 4H2 es un cuerpo hueco en forma de cono AH. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior H 4H2 que una parte central del cabezal de válvula inferior H 4H2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AH y un saliente interior AH; el saliente interior AH está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble cana1H 1H. El agujero de paso en forma de cono elíptico AH está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble cana1H 1H pase a su través.
La válvula conductora de flujo de aire I 4I
[0098] Como se ilustra en la FIG. 4 y la FIG. 4A, la válvula conductora de flujo de aire I 4I está constituida por un cabezal de válvula superior I 4I1y un cabezal de válvula inferior I 4I2; un conector de carga I 2I está montado en el cabezal de válvula superior I 4I1; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal I 1I está montada debajo del cabezal de válvula inferior I 4I2.
[0099] El cabezal de válvula superior I 4I1 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula superior A 4A1 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula superior A 4A1. Un extremo del cabezal de válvula superior I 4I1 está provisto de un orificio roscado AI para montar el conector de carga I 2I, el orificio roscado AI está dispuesto en un canal de aire AI; el otro extremo del cabezal de válvula superior I 4I1 está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico AI; un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior I 4I1 está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior I 4I2 a través de un tornillo. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula superior I 4I1 que una parte central del cabezal de válvula superior I 4I1 está provista del canal de aire AI; un extremo del canal de aire AI es el orificio roscado AI, y el otro extremo del canal de aire AI es el borde convexo en forma de cono elíptico AI. El borde convexo en forma de cono elíptico AI se inserta en la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal I 11.
[0100] El cabezal de válvula inferior I 4I2 tiene la misma estructura que el cabezal de válvula inferior A 4A2 y se explicará con referencia a la FIG. 2D que ilustra el cabezal de válvula inferior A 4A2. Un extremo del cabezal de válvula inferior I 4I2 es un panel de válvula inferior que está conectado de forma fija con el panel de válvula superior del cabezal de válvula superior I 4I1 a través de un tornillo; el otro extremo del cabezal de válvula inferior I 4I2 es un cuerpo hueco en forma de cono AI. Se puede observar en la estructura en sección transversal del cabezal de válvula inferior I 4I2 que una parte central del cabezal de válvula inferior I 4I2 está provista de un orificio de paso en forma de cono elíptico AI y un saliente interior AI; el saliente interior AI está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando de doble canal I 1I. El orificio de paso en forma de cono elíptico AI está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo I de cuerpo blando de doble canal 1I pase a su través.
[0101] El robot de cuerpo blando como se diseña en la presente invención se puede montar en un aparato en la línea de producción industrial automática y usar como un efector terminal del mismo.
Claims (8)
1. Un dedo de cuerpo blando que comprende:
una punta de dedo (1), una unión de dedo (2), una pluralidad de articulaciones flexibles (3), una placa de dedo (4) y una pluralidad de refuerzos flexibles (5),
estando la pluralidad de articulaciones flexibles (3) y la pluralidad de refuerzos flexibles (5) dispuestos a intervalos en una parte superior de la placa de dedo (4) entre la punta de dedo (1) y la unión de dedo (2), y una parte inferior de la placa de dedo (4) está provista de una pluralidad de protuberancias (41);
caracterizado por que las articulaciones flexibles (3) comprenden un interior de cámara vacía que está formado como unas bolsas de aire (31), y unas cámaras vacías dentro de los refuerzos flexibles (5) que están formadas como canales de aire (6, 7) comunicados con las bolsas de aire (31); y
al menos dos grupos de canales de aire que están dispuestos en el dedo de cuerpo blando, los grupos de canales de aire que están configurados de modo que cuando se inflan los canales, se guía aire hasta las bolsas de aire (31) a través de los canales (6, 7).
2. El dedo de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, la protuberancia (41) tiene una forma de línea ondulada.
3. El dedo de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, el dedo de cuerpo blando está hecho de caucho de silicona.
4. El dedo de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, una anchura b y una longitud a del dedo de cuerpo blando cumplen una expresión de relación de b = 4a/15.
5. El dedo de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, tanto un cuerpo estructural de la punta de dedo (1) como una cámara vacía dentro de la punta de dedo (1) convergen gradualmente hacia la punta de dedo.
6. El dedo de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, una parte de extremo de la unión de dedo (2) es un cuerpo convexo de forma anular (22), y
un segmento de transición entre la parte de extremo de la unión de dedo (2) y la articulación flexible (3) más cercana a la parte de extremo de la unión de dedo (2) es un cuerpo en forma de cono (23).
7. Un robot de cuerpo blando, caracterizado por que, el robot de cuerpo blando comprende una pinza de cuerpo blando con al menos dos dedos de cuerpo blando (1A, 1B) de acuerdo con la reivindicación 1, al menos dos válvulas conductoras de flujo de aire (4A, 4B), al menos dos conectores de carga, y un soporte (3A); en el que:
las válvulas conductoras de flujo de aire están montadas de forma fija en el soporte;
el soporte está provisto de un panel de montaje (3A1) a través del cual la pinza de cuerpo blando está montada de forma fija en el robot de cuerpo blando, y al menos dos brazos de apoyo (3A2, 3A3), teniendo cada uno de los brazos de apoyo un extremo conectado al soporte y el otro extremo en el que una de las válvulas conductoras de flujo de aire está montada, y usándose el panel de montaje para fijar un dispositivo externo;
cada brazo de apoyo está configurado para conectar una válvula conductora de flujo de aire;
cada una de las válvulas conductoras de flujo de aire comprende un cabezal de válvula superior y un cabezal de válvula inferior, uno de los conectores de carga está montado en el cabezal de válvula superior, y está comunicado con el canal de aire del dedo de cuerpo blando a través de un orificio de paso en un centro del cabezal de válvula superior; una unión de dedo del dedo de cuerpo blando está montada debajo del cabezal de válvula inferior y está afianzada de forma fija entre el cabezal de válvula superior y el cabezal de válvula inferior;
un extremo del cabezal de válvula superior está provisto de un orificio roscado para montar el conector de carga, el otro extremo del cabezal de válvula superior está provisto de un borde convexo en forma de cono elíptico, un panel de válvula superior del cabezal de válvula superior está conectado de forma fija a un panel de válvula inferior del cabezal de válvula inferior a través de un tornillo; una parte central del cabezal de válvula superior está provista de los canales de aire, el borde convexo en forma de cono elíptico está insertado en la entrada de aire de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando;
un extremo del cabezal de válvula inferior es el panel de válvula inferior, el otro extremo del cabezal de válvula inferior es un cuerpo hueco en forma de cono; estando provisto un interior del cabezal de válvula inferior de un orificio de paso en forma de cono elíptico y de un saliente interior, el saliente interior está configurado para sostener un cuerpo convexo de forma anular de la unión de dedo del dedo de cuerpo blando; el orificio de paso en forma de cono elíptico está configurado para permitir que la unión de dedo del dedo de cuerpo blando pase a su través.
8. El robot de cuerpo blando de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que, los al menos dos brazos de apoyo están distribuidos uniformemente a lo largo de una circunferencia del soporte.
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