一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113635340A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110847754.0(22)申请日2021.07.27(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人程强徐文祥郝小龙黄河张彩霞许静静(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.B25J15/10(2006.01)B25J15/02(2006.01)B25J15/12(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手(57)摘要本发明公开了一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，包括仿生柔性机械手，手部收缩气缸、气泵驱动装置、连接板、固定底座。本发明的仿生柔性机械手表面使用高弹性结构，接触表面采用凸起条纹设计，增加手指表面接触摩擦力，抓取目标时不易脱落，而且由于高弹性材料仿生结构自身的材料属性，使得仿生手指在抓取易碎物体时具有良好的安全性。本发明使用气缸来代替电机，使得成下降，响应速度加快，同时操作便宜，控制简单。本发明实用性高，由于手指采用柔性仿生材料，可以针对不规则、多规格、多形状物体进行自适应柔性抓取，稳定性高，易于控制。CN113635340ACN113635340A权利要求书1/1页1.一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，包括固定底座(1)、连接板(2)、仿生柔性机械手(3)、手部收缩气缸(4)、气泵驱动装置(5)，其特征在于：仿生柔性机械手(3)与连接板(2)通过细杆螺栓铰接连接，固定底座(1)固定手部收缩气缸(4)以及气泵驱动装置(5)；仿生柔性机械手(3)与连接板(2)之间的铰接运动，由气泵驱动装置(5)驱动手部收缩气缸(4)来完成。2.根据权利要求1所述的一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，其特征在于，所述仿生柔性机械手(3)是采用高弹性仿生材料，接触表面用凸起条纹设计，增加手指表面接触摩擦力，抓取目标时不易脱落。3.根据权利要求1所述的一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，其特征在于，所述仿生柔性机械手(3)为三个，大小相等、材料相同；三个仿生柔性机械手(3)绕固定底座(1)的周向均匀布置。4.根据权利要求1所述的一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，其特征在于，所述气泵驱动装置(5)通过通气阀驱动连接板(2)促使仿生柔性机械手(3)运动实现抓取功能。2CN113635340A说明书1/2页一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手技术领域[0001]本发明涉及一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，属于机器人领域。背景技术[0002]随着科技的进步，更多的机器人替代人手在工业和医疗领域中起到重要的作用。而机械手作为机器人的末端执行装置，能适应非结构化环境,使机器人能够更智能且更仿人般地为人类工作。[0003]在抓取不规则、多规格、多形状物体时，为了避免对物体的损坏并保证成功稳定地抓取，常常需要精确控制机械手的位移和抓取力。但是，这不仅增加了控制难度，而且极大地提升了抓取的成本，从而使这类机械手在工业、医疗等领域难以广泛应用。为了解决这个问题，一些研究者提出了采用柔性结构杆件的机械手，这类机械手通过结构杆件的弹性变形实现机械手的柔性和抓取过程中的缓冲，降低了抓取过程中对物体损坏的可能性，但是由于结构杆件的弹性变形是非线性的大挠度变形，因此难以实现实时的精确计算与控制。科研人员借助于智能材料和新型驱动技术，设计开发几乎很少使用刚性机械手结构，这类软体机械手一般具有充分的柔顺性、适应性、超冗余或无限自由度，甚至可以任意改变自身形状和尺寸以适应环境和目标。[0004]因此，为了实现多种特殊形状物体的柔性抓取，同时能够降低成本，加快响应速度，同时操作简便，控制简单，需要结构简单，稳定性高，安全性高的机械手。发明内容[0005]本发明目的在于克服上述不足，提供一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，不仅可以避免抓取过程中对不规则、多规格、多形状物体的损坏并实现成功抓取，且具有低控制难度和低成本的优势。[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具备自适应柔性的气动仿生三指机械手，利用气泵驱动装置通过通气阀驱动连接板来促使仿生柔性机械手运动实现抓取功能。[0007]为实现上述目标，本发明装置包括：固定底座1、连接板2、仿生柔性机械手3，手部收缩气缸4、气泵驱动装置5。仿生柔性机械手表面使用高弹性结构，接触表面采用凸起条纹设计，增加手指表面接触摩擦力，抓取目标时不易脱落，而且由于高弹性材料仿生结构自身的材料属性，使得仿生手指在抓取易碎物体时具有良好的安全性。[0008]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：