[發明專利]軟體機械手

有效

• 申請號: 202110254335.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112809720B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 肖華平;郝天澤;劉書海;徐泉;張超;馬豪
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 陳燁;張印鐸

1.一種軟體機械手，其特征在于，包括：

仿生手掌，具有掌心面、端面和側面；

仿生手指機構，包括：連接于所述端面的第一手指單元、第二手指單元；連接于所述側面的拇指單元，所述第一手指單元、所述第二手指單元能朝向所述掌心面彎曲，所述拇指單元能朝向所述掌心面旋轉；所述第一手指單元在背離所述掌心面的表面上縱向間隔設置有多個第一氣腔，所述第二手指單元在背離所述掌心面的表面上縱向間隔設置有多個第二氣腔，所述拇指單元在背離所述掌心面的表面上橫向間隔設置有左氣腔和右氣腔；

氣動控制機構，包括：氣泵；連接于所述氣泵與所述仿生手指機構之間的第一開關機構，所述第一開關機構用于獨立控制向每個所述第一氣腔、每個所述第二氣腔、所述左氣腔和所述右氣腔供壓；用于獨立控制每個所述第一氣腔、每個所述第二氣腔、所述左氣腔和所述右氣腔泄壓的第二開關機構；

所述拇指單元包括：第一主體段和第二主體段，所述第一主體段與所述第二主體段之間形成預定夾角，所述第二主體段連接于所述第一主體段與所述側面之間，所述左氣腔和所述右氣腔設置在所述第一主體段，所述第二主體段在背離所述掌心面的表面上設置有魚際氣腔。

2.如權利要求1所述的軟體機械手，其特征在于，所述魚際氣腔的內部呈柵格結構，所述魚際氣腔的外部設置有第一纖維線，所述第一纖維線的纏繞方向與所述第二主體段的延伸方向之間呈銳角。

3.如權利要求1所述的軟體機械手，其特征在于，所述氣動控制機構包括：

與所述氣泵相連的多個進氣流道，所述多個進氣流道與每個所述第一氣腔、每個所述第二氣腔、所述左氣腔、所述右氣腔和所述魚際氣腔一一對應；

與外界大氣相連的多個泄壓流道，所述多個泄壓流道與每個所述第一氣腔、每個所述第二氣腔、所述左氣腔、所述右氣腔和所述魚際氣腔一一對應，所述第一開關機構包括設置在每個所述進氣流道上的第一電磁閥，所述第二開關機構包括設置在每個所述泄壓流道上的第二電磁閥；

用于控制每個所述第一電磁閥、每個所述第二電磁閥通斷的控制器。

4.如權利要求1所述的軟體機械手，其特征在于，所述側面包括：第一側面和第二側面，所述拇指單元連接于所述第一側面；所述仿生手指機構包括：第三手指單元、第四手指單元，所述第一手指單元、所述第二手指單元、所述第三手指單元和所述第四手指單元在所述端面上沿著自所述第一側面朝向所述第二側面的方向依次排列，所述第三手指單元在背離所述掌心面的表面上縱向間隔設置有多個第三氣腔，所述第四手指單元在背離所述掌心面的表面上縱向間隔設置有多個第四氣腔；

所述第一開關機構能控制所有所述第三氣腔和所述第四氣腔的同時供壓，所述第二開關機構能控制所有所述第三氣腔和所述第四氣腔的同時泄壓。

5.如權利要求4所述的軟體機械手，其特征在于，所述第一手指單元、所述第二手指單元、所述第三手指單元、所述第四手指單元和所述拇指單元均具有本體，所述本體采用第一柔性材料制作，所述氣腔采用第二柔性材料制作，所述第二柔性材料的剛度低于所述第一柔性材料；所述第一氣腔、所述第二氣腔、所述第三氣腔、所述第四氣腔、所述左氣腔、所述右氣腔在平行于所述本體縱長延伸方向上的橫截面呈直角梯形。

6.如權利要求4所述的軟體機械手，其特征在于，所述第一氣腔、所述第二氣腔、所述第三氣腔、所述第四氣腔、所述左氣腔和所述右氣腔的外壁上均纏繞有第二纖維線。

7.如權利要求4所述的軟體機械手，其特征在于，所述第一手指單元、所述第二手指單元、所述第三手指單元、所述第四手指單元和所述拇指單元在朝向所述掌心面的表面上設置有用于產生吸附力的吸附機構。

8.如權利要求4所述的軟體機械手，其特征在于，所述仿生手指機構與所述仿生手掌之間設置有連接機構，所述第一手指單元、所述第二手指單元、所述第三手指單元、所述第四手指單元和所述拇指單元通過所述連接機構與所述仿生手掌之間可拆卸連接。

9.如權利要求3所述的軟體機械手，其特征在于，所述軟體機械手設置有底座，所述底座內安裝有與所述控制器電連接的攝像頭，用于獲取距離所述掌心面預定范圍內的視覺信息。