[發(fā)明專利]一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010590659.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111761603A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡俊峰;李虎;趙鑫贏;何建康;程亮亮;卓超群;鐘元;肖承坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J15/08
• 分類號(hào): B25J15/08;B65G47/90
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器，包括驅(qū)動(dòng)部、夾持部和直線驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)部包括兩塊等腰梯形結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)板，兩塊驅(qū)動(dòng)板的上底相對(duì)滾動(dòng)鉸接；夾持部的數(shù)量為兩個(gè)，且分別對(duì)稱布置在驅(qū)動(dòng)部的兩側(cè)；夾持部包括兩塊等腰梯形結(jié)構(gòu)的夾持板，兩塊夾持板的下底相對(duì)滾動(dòng)鉸接；兩塊夾持板同側(cè)的腰分別與兩塊驅(qū)動(dòng)板同側(cè)的腰相對(duì)滾動(dòng)鉸接；直線驅(qū)動(dòng)器的兩端分別與兩塊驅(qū)動(dòng)板靠近其下底的板面處鉸接。本發(fā)明通過(guò)在驅(qū)動(dòng)板和夾持板上自由靈活的進(jìn)行折痕排列以及折痕角度的設(shè)計(jì)，能夠產(chǎn)生大量組成夾持器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)單元構(gòu)型，相較于傳統(tǒng)夾持器，設(shè)計(jì)靈活性高，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)工程、航天探索、醫(yī)療器械、機(jī)器人等高尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，各種機(jī)器人的應(yīng)用規(guī)模越來(lái)越大，所工作的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，機(jī)器人所抓持的對(duì)象也越來(lái)越多樣化，傳統(tǒng)的夾持裝置在一些特定的場(chǎng)合已經(jīng)不能滿足工作任務(wù)的要求。例如在對(duì)較大體積目標(biāo)進(jìn)行抓取時(shí)，要求夾持器具有較大的夾持范圍，較大的抓取力，和較高的抓取穩(wěn)定性等，這使得針對(duì)大型目標(biāo)抓取的機(jī)械手末端夾持器的設(shè)計(jì)極具挑戰(zhàn)性，此外，大夾持范圍導(dǎo)致夾持器尺寸較大，這就要求夾持器具有折疊展開(kāi)功能以方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸，而大的抓取力和高穩(wěn)定性則要求夾持器具備較好的結(jié)構(gòu)剛度。

因此，如何提供一種針對(duì)體積較大目標(biāo)進(jìn)行抓取時(shí)具有夾持范圍廣，夾持穩(wěn)定性高，夾持力大，并且具有折疊展開(kāi)功能的夾持器，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器，旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器，包括：驅(qū)動(dòng)部、夾持部和直線驅(qū)動(dòng)器；

所述驅(qū)動(dòng)部包括兩塊等腰梯形結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)板，兩塊所述驅(qū)動(dòng)板的上底相對(duì)滾動(dòng)鉸接；

所述夾持部的數(shù)量為兩個(gè)，且分別對(duì)稱布置在所述驅(qū)動(dòng)部的兩側(cè)；所述夾持部包括兩塊等腰梯形結(jié)構(gòu)的夾持板，兩塊所述夾持板的下底相對(duì)滾動(dòng)鉸接；兩塊所述夾持板同側(cè)的腰分別與兩塊所述驅(qū)動(dòng)板同側(cè)的腰相對(duì)滾動(dòng)鉸接；

所述直線驅(qū)動(dòng)器的兩端分別與兩塊所述驅(qū)動(dòng)板靠近其下底的板面處鉸接。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用了Miura-Ori折紙?jiān)恚?qū)動(dòng)部和每個(gè)夾持部都組成一個(gè)Miura-Ori折紙單元，通過(guò)在驅(qū)動(dòng)板和夾持板上自由靈活的進(jìn)行折痕排列以及折痕角度的設(shè)計(jì)，能夠產(chǎn)生大量組成夾持器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)單元構(gòu)型，相較于傳統(tǒng)夾持器，設(shè)計(jì)靈活性高，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

折紙結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活性高、易于控制、加工成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在可展開(kāi)式結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)組裝與自成型等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。折紙結(jié)構(gòu)的這些優(yōu)點(diǎn)使得其可用于可展式夾持器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。直線驅(qū)動(dòng)器具有穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、輸出力大和成本低等特點(diǎn)，適宜于作為可展式夾持器的動(dòng)力輸入來(lái)源，能滿足夾持器所需的輸出力、響應(yīng)速度和夾持穩(wěn)定性的工作要求。

優(yōu)選的，在上述一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器中，所述驅(qū)動(dòng)板和夾持板的形狀尺寸相同。使得結(jié)構(gòu)整體性更強(qiáng)。

優(yōu)選的，在上述一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器中，所述夾持板朝向所述驅(qū)動(dòng)板的下底處的折角通過(guò)倒直角處理。防止驅(qū)動(dòng)板和夾持板在折疊時(shí)的位置干涉。

優(yōu)選的，在上述一種基于厚板折紙結(jié)構(gòu)的可展式夾持器中，當(dāng)所述直線驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)兩塊所述驅(qū)動(dòng)板在同一平面時(shí)，所述夾持板同時(shí)與所述驅(qū)動(dòng)板在同一平面；當(dāng)所述直線驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)板和夾持板進(jìn)行折疊運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩塊所述驅(qū)動(dòng)板的上底之間的連接線、以及所述驅(qū)動(dòng)板與夾持板的腰之間的連接線形成向外彎折的山線折痕；兩塊所述夾持板的下底之間的連接線形成向內(nèi)彎折的谷線折痕。控制簡(jiǎn)單方便，且在非工作狀態(tài)下可以完全展開(kāi)為一個(gè)平板而節(jié)約空間資源，方便儲(chǔ)存與運(yùn)輸。