[發明專利]伸縮件及抓手

在審

• 申請號: 201911337750.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111015706A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 文力;陳勃翰;劉嘉琦
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于機器人及其器部件設計領域，特別涉及一種伸縮件及抓手。其中，伸縮件包括：伸縮件本體，呈薄壁管狀折紙結構，其管壁上澆筑成型有Origami結構的折痕紋路，充排氣時能夠伸展或收縮；密封連接件，設有第一通氣孔，與伸縮件本體配合使用。抓手包括：抓手本體以及通過指部固定件固定的手指部件，每個手指部件包括至少一個伸縮件；氣源，用于為手指部件充排氣，另外，每個手指部件底端密封。本申請的伸縮件及抓手，具有較大伸縮比，通過對伸縮件內腔施加正壓即可實現多物體的抓取，對伸縮件內腔施加負壓可實現伸縮件的折疊，控制簡捷，能夠對多種物體進行無損安全、快速的抓持，實現在多種環境多種介質下的低成本、高壽命抓持。

技術領域

本申請屬于機器人及其器部件設計領域，特別涉及一種伸縮件及抓手。

背景技術

傳統機械爪大都由剛性材料制成的剛體系統，有著慣量大，成本高，安全性低等不足，另外，缺乏被動適應性和較大的伸縮比。

而在較為特殊的條件下，需要有較大伸縮比的機械爪，還需要能有較多的自由度和被動適應性去適應和包絡目標外形；另外，還需要機械爪有較低的質量和慣量，同時能夠提供相對于自身體重較大的力，能夠無損抓取多個尺寸大小的物品，例如太空捕獲太空垃圾，深海生物采樣等。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，本申請提供了一種伸縮件及抓手。

第一方面，本申請公開了一種伸縮件，所述伸縮件包括：

伸縮件本體，呈薄壁管狀折紙結構，其管壁上澆筑成型有Origami結構的折痕紋路，其中

當所述伸縮件本體內腔中的氣體排出時，所述伸縮件本體能夠按照折痕紋路進行收縮；

當所述伸縮件本體內腔中充入預定量的氣體時，所述伸縮件本體伸展成預定形狀；

密封連接件，其中部貫穿開設有第一通氣孔，所述密封連接件用于實現兩個所述伸縮件本體端部與端部之間的連通，或用于實現所述伸縮件本體端部與氣源連接，或用于實現所述伸縮件本體端部的密封。

根據本申請的至少一個實施方式，所述伸縮件本體采用硅膠材料制成。

第二方面，本申請還公開了一種抓手，包括抓手本體以及通過指部固定件固定的手指部件，每個所述手指部件包括至少一個上述的伸縮件；

所述抓手還包括：

氣源，所述氣源通過管道與每個所述手指部件頂端的第一通氣孔連通，用于將所述手指部件的內腔中的氣體排出或向所述手指部件的內腔中充入預定量的氣體；另外

每個所述手指部件底端通過固定連接的端部密封件進行密封。

根據本申請的至少一個實施方式，所述端部密封件為頂端氣囊，所述頂端氣囊背向所述手指部件底部的一側呈向外突出的半圓球體狀，且所述氣源通過管道與每個所述頂端氣囊的內腔連通；另外

所述頂端氣囊的外表面鋪設有由剛性材料制成的多塊粘附小片。

根據本申請的至少一個實施方式，所述的抓手還包括：

環狀氣囊，固定套設在所述手指部件外環面上，且所述氣源通過管道與每個所述環狀氣囊的內腔連通；其中

每個所述手指部件外環面上沿軸向方向均勻分布有多個所述環狀氣囊；另外

所述環狀氣囊的外表面鋪設有由剛性材料制成的多塊粘附小片。

根據本申請的至少一個實施方式，所述粘附小片具有仿壁虎毛表面結構。

根據本申請的至少一個實施方式，所述指部固定件一端與所述抓手本體鉸接，所述伸縮件頂部通過密封連接件與所述指部固定件固定連接；

所述抓手還包括：