[實用新型]外骨骼仿生手指及仿生機械手

有效

• 申請號: 202020785797.1
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN212096344U
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 陳睿;郭雋;黎程;周珊瑤;顧宇靈
• 申請（專利權）人: 廣東省第二人民醫院（廣東省衛生應急醫院）;廣東省傳統醫學與運動傷害康復研究所;上海天引生物科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種外骨骼仿生手指及仿生機械手，包括：若干指節，所述指節呈中空管體，從外到內依次為剛性層、軟性層嵌套連接；用于依次連接所述若干指節的伸縮結構，所述伸縮結構連接所述軟性層且設于所述剛性層內，所述軟性層和所述伸縮結構內連通形成封閉氣腔。本實用新型外骨骼仿生手指，通過分別設置剛性層和軟性層，在滿足指節柔性彎曲需求的同時，保證了指節的剛度，更加貼近人體的實際手指形態，可以滿足在抓取、按摩等領域的各種仿生需求。

技術領域

本實用新型涉及仿生機械領域，特別指一種外骨骼仿生手指及仿生機械手。

背景技術

目前，針對基于人體仿生的機械手，因為應用的廣泛而得到了關注。仿生機械手的核心在于仿生手指，市場上的仿生手指大多采用氣動多腔室結構，通過對氣體腔室充氣，使得軟體手整體向一定的方向彎曲而實現抓取功能。如中國實用新型專利CN110142797A公開的一種軟體手指，包括至少一組氣動彎曲模塊和折紙式連接機構；每個所述折紙式連接機構包括折紙式伸縮模塊和兩個連接件，兩個所述連接件分別連接于所述折紙式伸縮模塊的兩端，一端的所述連接件與所述氣動彎曲模塊連接；另一端的所述連接件與相鄰的所述氣動彎曲模塊或支撐機構連接；每個所述連接件與所述折紙式伸縮模塊之間安裝有復位板簧，所述復位板簧用于彎曲時為對應的所述連接件及所述折紙式伸縮模塊提供回復力。

但是上述方案在實際抓取物體時，折紙式連接機構會因為負載而導致變形，導致整個手指出現反向彎曲，從而導致抓取不牢等現象。

基于此，如何提供一種剛度可以滿足真正仿生要求的仿生手指，成為了業內亟需解決的技術問題。

實用新型內容

實用新型目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種能夠滿足剛度要求的仿生手指。

技術方案：一種外骨骼仿生手指，包括：

若干指節，所述指節呈中空管體，從外到內依次為剛性層、軟性層嵌套連接；

用于依次連接所述若干指節的伸縮結構，所述伸縮結構連接所述軟性層且設于所述剛性層內，所述軟性層和所述伸縮結構內連通形成封閉氣腔。

進一步地，所述剛性層頂部的水平兩端設有水平向凸起，當每兩個相鄰所述指節處于平直狀態時，所述凸起彼此抵接。

進一步地，每兩個相鄰指節的所述凸起上分別設有突出部和凹陷部，當所述凸起彼此抵接時，所述突出部與所述凹陷部咬合。

進一步地，所述剛性層底部的水平兩端設有水平向凹陷。

進一步地，所述封閉氣腔內底部設有加熱組件和彎曲傳感器。

進一步地，所述伸縮結構包括線性底面和連接所述線性底面的波浪形結構，所述波浪形結構包括至少一個波峰和至少一個波谷，所述波峰和波谷依次相連。

進一步地，每相鄰兩個所述指節的剛性層上分別設有圓形凹陷和圓形凸起，每相鄰兩個所述指節通過所述圓形凹陷和圓形凸起實現活動連接。

進一步地，所述波浪形結構的橫截面為圓弧形。

進一步地，所述指節包括指尖段、指腹段和指根段，所述指尖段、指腹段和指根段通過所述伸縮結構依次連接，所述指根段尾端封閉并通過氣管與外界氣路連通，所述指尖段前端高度沿指尖方向逐漸降低。

本實用新型還提供一種仿生機械手，包括：基座和設置于所述基座上的如所述的外骨骼仿生手指。

有益效果：本實用新型外骨骼仿生手指，通過分別設置剛性層和軟性層，在滿足指節柔性彎曲需求的同時，保證了指節的剛度，更加貼近人體的實際手指形態，可以滿足在抓取、按摩等領域的各種仿生需求。

附圖說明

附圖1為本實用新型外骨骼仿生手指的一個實施例的立體結構示意圖；