[發明專利]一種自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手及其使用方法

在審

• 申請號: 201810283492.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108527409A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 劉傳平;王立
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手，其特征在于包含可控彎曲壁面、顆粒物質充排氣口一、充排氣口二、柔性膜、多孔板、固定底座以及相應的氣源；可彎曲壁面內部含有氣囊，氣囊與充排氣口一相連接，充氣時向內彎曲、抽氣時壁面向外彎曲，分別實現對被抓取物的夾持和釋放；可控彎曲壁面、柔性膜和多孔板組成封閉腔體——即柔性袋，柔性袋內裝有顆粒物質，抓取過程中柔性袋自適應被抓取物體形狀，并作為墊子增加壁面與被抓物體接觸面積，從而增強夾持力。

2.如權利要求1所述自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手，其特征在于所述柔性膜為有彈性或者是無彈性的柔軟薄膜。

3.如權利要求1所述自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手，其特征在于所述顆粒物質為單一顆粒，或者是顆粒與液體混合物。

4.如權利要求3所述自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手，其特征在于所述顆粒物未充滿整個柔性袋，其體積分數占柔性袋的50％～95％。

5.一種如權利要求1所述自適應被夾持物形狀的氣動軟體機械手的使用方法，其特征在于采用氣動可控彎曲壁面作為夾具，同時夾具之間設置裝有顆粒物質的柔性袋，增大夾持接觸面積以增強機械手夾持力；所述軟體機械手的工作過程如下：

(a)抓取物體前，對可控彎曲壁面抽氣，可控彎曲壁面向外彎曲呈外八字狀；此時，柔性袋內顆粒物質未填充滿，柔性袋內顆粒呈流體狀，能自適應被抓取物體形狀；

(b)抓取物體時，柔性袋接觸物體，柔性袋根據被抓取物體形狀對物體自適應包裹。對壁面氣囊充氣，可控彎曲壁面向內彎曲夾持抓物體；同時，對柔性袋抽氣，顆粒物質由流體狀態變為固體狀態，在可控彎曲壁面夾持下柔性機械手與被抓取物的接觸面增加，即柔性機械手抓取力增強；

(c)釋放物體時，對壁面氣囊抽氣同時對柔性袋充氣，被抓取物體隨即掉落。