[實用新型]雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器

有效

• 申請號: 202022245485.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN213999515U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 田德寶;耿德旭;劉曉敏;趙云偉
• 申請（專利權）人: 北華大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器，由彈簧骨架固定螺栓、上密封件固定螺栓、端蓋，彈簧骨架固定件、上密封件、徑向限位片、彈簧骨架、膠囊、下密封件、基座、限位螺栓、氣管快接和進氣口組成，在端蓋與基座之間有43個同軸串聯密排徑向限位片，徑向限位片內部有4個柱狀空腔，用來安裝彈簧骨架以及膠囊；其特征在于：彈簧骨架分為左右骨架，左骨架為左旋彈簧，右骨架為右旋彈簧；采用雙密封膠囊驅動；本實用新型優點是執行器小巧靈活，通過分別控制通入到封閉膠囊內的氣壓實現多方向的主動彎曲變形，具有3個方向自由度。

技術領域

本實用新型涉及一種果蔬采摘及服務型機器人的機械手末端執行器，是一種氣控雙驅多向彎曲柔性執行器。

背景技術

隨著經濟的快速發展，果蔬采摘機器人及服務型機器人需求量急速增長，目前市場上果蔬采摘類及服務型機器人采用的機械手大多為剛性電機驅動，為增加機械手的柔性，在執行關節內端面添加柔性材料或者增加壓力傳感器，由于自身剛性特性，在工作過程中仍會對被抓取物體造成一些損傷。目前存在一些柔性的末端執行器，具有單方向彎曲變形、較高的柔性順性及一定緩沖效果的特點，無法實現多方向彎曲。

發明內容

本實用新型涉及一種果蔬采摘及服務型機器人的機械手末端執行器，是一種氣控雙驅多向彎曲柔性執行器，可針對不同的工作狀況調整其彎曲角度、彎曲方向以及驅動力。

雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器其特征在于由彈簧骨架固定螺栓、上密封件固定螺栓、端蓋，彈簧骨架固定件、上密封件、徑向限位片、彈簧骨架、膠囊、下密封件、基座、限位螺栓、快插接頭和進氣口組成，在端蓋與基座之間有43個徑向限位片，所述43個徑向限位片同軸串聯密排，在徑向限位片內部有4個柱狀空腔，用來安裝彈簧骨架以及膠囊，彈簧骨架分為左右骨架，左骨架為左旋彈簧，右骨架為右旋彈簧，彈簧骨架兩端采用螺紋方式與彈簧骨架固定件連接，一端彈簧骨架固定件與端蓋之間通過彈簧骨架固定螺栓緊固連接，另一端采用同樣的連接方式與基座緊固連接；膠囊上下兩端分別和上密封件、下密封件連接，組合成密封膠囊，上密封件通過上密封固定螺栓與端蓋緊固連接，下密封件通過限位螺栓與基座緊固連接，同時在下密封件設有進氣口，進氣口采用螺紋與快插接頭密封連接。

所述執行器采用雙驅動密封膠囊，具有多方向主動彎曲。

所述快插接頭與外部氣源連接，當通入一定量的壓縮氣體后，密封膠囊受壓膨脹變形，由于徑向限位片限制其徑向變形，密封膠囊軸向伸長變形，推動徑向限位片軸向移動，由于彈簧骨架限制徑向限位片一側軸向形變，執行器發生彎曲變形，當停止供氣后執行器恢復到初始狀態，執行器彎曲變形和驅動力的大小與通入的壓縮氣體壓力有關；所述密封膠囊可通過分別供氣實現多方向彎曲，當單獨向左側封閉膠囊供氣時可以向右側彎曲，當單獨向右側供氣時可以實現向左側彎曲，同時供氣時正向彎曲，也可以通過兩側通入不同氣壓實現不同角度及不同方向的彎曲。

本實用新型的最大優點是執行器小巧靈活，可以通過分別控制通入到封閉膠囊內的氣壓實現多個方向的主動彎曲，具有3個方向自由度，所述執行器具有多方向彎曲大變形，通過控制通入的氣壓可進行動作控制，操控方式簡單，便于控制，依靠自身較好的柔順性，在接觸形狀及硬度各異物體時，提供較好的緩沖作用。

附圖說明

圖1本實用新型雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器爆炸示意圖；

圖2本實用新型雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器軸側示意圖；

圖3本實用新型雙驅動氣動多向彎曲柔性執行器彈簧骨架示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實例對本發明作進一步地詳細描述。

本實用新型由彈簧骨架固定螺栓1、上密封件固定螺栓2、端蓋3，彈簧骨架固定件4、上密封件5、徑向限位片6、彈簧骨架7、膠囊8、下密封件9、基座10、限位螺栓11、快插接頭12和進氣口13組成，在端蓋3與基座10之間有43個徑向限位片6，所述43個徑向限位片6同軸心線性緊密排列，在徑向限位片6內部有4個柱狀空腔，用來安裝彈簧骨架7(附圖3彈簧骨架示意圖)以及膠囊8，彈簧骨架7分為左右骨架，左骨架為左旋彈簧，右骨架為右旋彈簧，彈簧骨架7兩端采用螺紋方式與彈簧骨架固定件4連接，一端彈簧骨架固定件4與端蓋2之間通過彈簧骨架固定螺栓1緊固連接，另一端采用同樣連接方式與基座10緊固連接；膠囊8上下兩端分別和上密封件5、下密封件9連接，組合成密封膠囊，上密封件5通過上密封固定螺栓2與端蓋3緊固連接，下密封件9通過限位螺栓11與基座10緊固連接，同時在下密封件9設有進氣口13，進氣口13采用螺紋與快插接頭12密封連接，基座10可通過螺栓與機械手進行連接。