[發(fā)明專利]一種機械手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110340746.7
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113070893B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉思聰;朱昱銘;張梓聰;劉健慧;王崢
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/10;B25J15/02;B25J9/10
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 胥強;彭家恩

1.一種機械手,其特征在于，包括手指裝置和手掌裝置；

所述手指裝置包括指根件、指關(guān)節(jié)件和第一軟體驅(qū)動單元，所述指根件用于起支撐作用，所述指關(guān)節(jié)件具有接觸側(cè)，所述接觸側(cè)用于與待抓握物體接觸；所述第一軟體驅(qū)動單元的一端與指根件連接，另一端與指關(guān)節(jié)件連接；所述第一軟體驅(qū)動單元用于與流體源連接，其能夠在流體壓力的作用下伸直或向一側(cè)彎曲，以帶動指關(guān)節(jié)件相對指根件運動；

所述手掌裝置包括至少兩個手掌件和第二軟體驅(qū)動單元，所述手掌件具有接觸側(cè)和連接側(cè)，所述接觸側(cè)用于與待抓握物體接觸，所述指根件與連接側(cè)連接；所述第二軟體驅(qū)動單元設(shè)置于相鄰的兩個所述手掌件之間，所述第二軟體驅(qū)動單元的兩側(cè)分別與相鄰的兩個所述手掌件連接，所述第二軟體驅(qū)動單元用于與流體源連接，其能夠在流體壓力的作用下伸直或向一側(cè)彎曲，以帶動相鄰的兩個所述手掌件相對運動；

所述第一軟體驅(qū)動單元和第二軟體驅(qū)動單元包括軟體肌肉，所述軟體肌肉包括兩個端部和柔性的腔體側(cè)壁，所述腔體側(cè)壁設(shè)置在兩個端部之間，所述腔體側(cè)壁的兩側(cè)分別延伸到對應(yīng)的端部，并沿端部的周向圍合，形成閉合腔體；

所述端部或腔體側(cè)壁上具有進出口，所述進出口用于供壓力流體進出閉合腔體，所述腔體側(cè)壁具有折疊結(jié)構(gòu)，在所述閉合腔體內(nèi)的流體壓強變化時，所述折疊結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生形變，以實現(xiàn)軟體肌肉的伸直和向一側(cè)彎曲。

2.如權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于，所述折疊結(jié)構(gòu)包括肌肉外壁、肌肉內(nèi)壁和兩個連接壁，所述肌肉外壁和肌肉內(nèi)壁相對設(shè)置，兩個所述連接壁設(shè)置在肌肉外壁和肌肉內(nèi)壁之間，用以將肌肉外壁和肌肉內(nèi)壁連接；

所述肌肉外壁具有多個外側(cè)面，多個所述外側(cè)面首尾依次連接，并形成連續(xù)起伏的第一波形結(jié)構(gòu)；所述肌肉內(nèi)壁具有多內(nèi)側(cè)面，多個所述內(nèi)側(cè)面首尾依次連接，并形成連續(xù)起伏的第二波形結(jié)構(gòu)；所述連接壁具有多個連接面，多個所述連接面依次首尾連接，并形成連續(xù)起伏的第三波形結(jié)構(gòu)；

所述第一波形結(jié)構(gòu)的每個波峰均與第三波形結(jié)構(gòu)的一個波谷對應(yīng)連接，所述第一波形結(jié)構(gòu)的每個波谷均與第三波形結(jié)構(gòu)的一個波峰對應(yīng)連接，所述第二波形結(jié)構(gòu)的每個波峰均與第三波形結(jié)構(gòu)的一個波谷對應(yīng)連接，所述第二波形結(jié)構(gòu)的每個波谷均與第三波形結(jié)構(gòu)的一個波峰對應(yīng)連接。

3.如權(quán)利要求2所述的機械手，其特征在于，所述軟體肌肉包括一類軟體肌肉，所述一類軟體肌肉內(nèi)的流體壓強與外界壓強相同時，所述一類軟體肌肉伸直；所述一類軟體肌肉內(nèi)的流體壓強相對外界壓強增大時，帶動相鄰的所述內(nèi)側(cè)面相互靠近，相鄰的所述外側(cè)面相互遠離，以實現(xiàn)一類軟體肌肉向肌肉內(nèi)壁所在的一側(cè)彎曲。

4.如權(quán)利要求2所述的機械手，其特征在于，所述軟體肌肉包括二類軟體肌肉，所述二類軟體肌肉內(nèi)的流體壓強與外界壓強相同時，所述二類軟體肌肉向肌肉內(nèi)壁所在的一側(cè)彎曲；所述二類軟體肌肉內(nèi)的流體壓強相對外界壓強增大時，帶動相鄰的所述內(nèi)側(cè)面相互靠近，相鄰的所述外側(cè)面相互遠離，以實現(xiàn)二類軟體肌肉向肌肉內(nèi)壁所在的一側(cè)進一步彎曲；所述二類軟體肌肉內(nèi)的流體壓強相對外界壓強減小時，帶動相鄰的所述內(nèi)側(cè)面相互遠離，相鄰的所述外側(cè)面相互靠近，以實現(xiàn)二類軟體肌肉的伸直。

5.如權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于，所述手指裝置包括至少兩個所述指關(guān)節(jié)件，在所述手指裝置的延伸方向上離指根件最遠的一個指關(guān)節(jié)件為指尖，相鄰的兩個所述指關(guān)節(jié)件間設(shè)有第三軟體驅(qū)動單元，所述第三軟體驅(qū)動單元的兩端分別與相鄰的兩個所述指關(guān)節(jié)件連接，所述第三軟體驅(qū)動單元包括所述軟體肌肉。

6.如權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于，所述手掌裝置包括三個手掌件，三個所述手掌件分別為第一手掌件、第二手掌件和第三手掌件；

所述第一手掌件的連接側(cè)具有小指連接位和無名指連接位，所述無名指連接位向遠離小指連接位的方向凸出；所述第二手掌件的連接側(cè)具有中指連接位和食指連接位，所述第二手掌件的寬度沿靠近中指連接位和食指連接位的方向逐漸增大；所述第三手掌件的連接側(cè)具有拇指連接位。