刚柔结合的抓手和具有其的机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115972251A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310121508.6(22)申请日2023.02.02(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人赵慧婵崔亚峰刘辛军(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师黄德海(51)Int.Cl.B25J15/12(2006.01)B25J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图11页(54)发明名称刚柔结合的抓手和具有其的机器人(57)摘要本发明公开了一种刚柔结合的抓手和具有其的机器人，所述刚柔结合的抓手包括：变角度机构，所述变角度机构包括底座和两个手指驱动组件；两个手指，每个所述手指包括手指内骨骼和柔性皮肤，所述柔性皮肤套设在所述手指内骨骼外且两端分别与所述手指内骨骼的两端相连，所述柔性皮肤内具有充气腔，所述手指内骨骼包括近端指节、中端指节和远端指节。根据本发明实施例的刚柔结合的抓手能够保证抓取刚度，具有适用性强等优点。CN115972251ACN115972251A权利要求书1/2页1.一种刚柔结合的抓手，其特征在于，包括：变角度机构，所述变角度机构包括底座和两个手指驱动组件；两个手指，每个所述手指包括手指内骨骼和柔性皮肤，两个所述手指内骨骼的近端分别与两个所述手指驱动组件相连，所述柔性皮肤套设在所述手指内骨骼外且两端分别与所述手指内骨骼的两端相连，所述柔性皮肤内具有充气腔，所述手指内骨骼包括近端指节、中端指节和远端指节，所述近端指节包括近端套筒、近端锁止滑块和近端气动直线驱动装置，所述中端指节包括中端外套筒、中端充气锁止层、中端内套筒、中端锁止滑块和中端气动直线驱动装置，所述远端指节包括远端套筒、远端充气锁止层、远端移动关节，所述中端外套筒的近端与所述近端套筒的远端可转动地相连，所述远端套筒的近端与所述中端内套筒的远端可转动地相连，所述中端外套筒的近端设有中端锁止齿面，所述近端锁止滑块在近端锁止位置和近端避让位置之间沿所述近端套筒的轴向可滑动地配合在所述近端套筒内，所述近端锁止滑块上设有近端锁止凸起，所述近端锁止滑块在所述近端锁止位置时所述近端锁止凸起与所述中端锁止齿面啮合且所述近端锁止滑块在所述近端避让位置时避让所述中端锁止齿面，所述近端气动直线驱动装置设在所述近端套筒内且与所述近端锁止滑块传动连接，所述中端内套筒可沿所述中端外套筒轴向滑动地配合在所述中端外套筒内，所述中端充气锁止层设在所述中端外套筒的内表面，所述中端充气锁止层构造为在充气状态限制所述中端外套筒和所述中端内套筒的相对滑动且在放气状态避让所述中端内套筒，所述远端套筒的近端设有远端锁止齿面，所述中端锁止滑块在中端锁止位置和中端避让位置之间沿所述中端内套筒的轴向可滑动地配合在所述中端内套筒内，所述中端锁止滑块上设有中端锁止凸起，所述中端锁止滑块在所述中端锁止位置时所述中端锁止凸起与所述远端锁止齿面啮合且所述中端锁止滑块在所述中端避让位置时避让所述远端锁止齿面，所述中端气动直线驱动装置设在所述中端内套筒内且与所述中端锁止滑块传动连接，所述远端移动关节可沿所述远端套筒轴向滑动地配合在所述远端套筒内，所述远端充气锁止层设在所述远端套筒的内表面，所述远端充气锁止层构造为在充气状态限制所述远端套筒和所述远端移动关节的相对滑动且在放气状态避让所述远端移动关节。2.根据权利要求1所述的刚柔结合的抓手，其特征在于，每个所述手指还包括转接件和末端抓取件，所述转接件与所述手指驱动组件相连，所述末端抓取件与所述手指内骨骼的远端相连，所述末端抓取件为环形且与所述手指内骨骼和所述柔性皮肤共同限定出抓取环槽，所述手指内骨骼还包括指骨座，所述近端套筒的近端与所述指骨座相连，所述指骨座与所述手指驱动组件相连，两个所述手指驱动组件在所述底座上对称设置，每个所述手指驱动组件包括第一连杆、第二连杆、内骨骼套筒、内骨骼滑块和变角机构气动直线驱动装置，所述第一连杆的近端可转动地与所述底座相连，所述第二连杆的一端可转动地与所述第一连杆的中部相连且另一端与所述内骨骼滑块可转动地相连，所述内骨骼滑块可沿所述内骨骼套筒轴向移动地配合在所述内骨骼套筒内，所述内骨骼套筒与所述底座相连，所述变角机构气动直线驱动装置设在所述内骨骼套筒外且与所述内骨骼滑块传动连接，每个所述柔性皮肤远离另一个所述柔性皮肤的一侧设有皮肤褶皱部。3.根据权利要求2所述的刚柔结合的抓手，其特征在于，所述变角机构气动直线驱动装置、中端气动直线驱动装置和近端气动直线驱动装置中的每一个包括柔性气囊和多个环形周向限位条，多个所述环形周向限位条套设在所述柔性气囊外且沿所述柔性气囊的轴向排2CN115972251A权利要求书2/2页列。