[發明專利]一種變剛度柔性驅動器

有效

• 申請號: 202110406003.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113084854B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 曹淼龍;牟宗浪;周嬋;楊元健;顏昊
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J15/00;B25J15/06
• 代理公司: 寧波鄞州全方專利商標事務所(普通合伙) 33242
• 代理人: 樓瑜舟

本發明公開了一種變剛度柔性驅動器，包括整體支架，所述整體支架中心安裝有雙層內外壓縮氣囊腔體，雙層內外壓縮氣囊腔體的下端連接有連接底座；雙層內外壓縮氣囊腔體由外部氣囊腔體和內部氣囊腔體構成，外部氣囊腔體外接導氣管連接氣泵一，內部氣囊腔體外接導氣管連接氣泵二；外部氣囊腔體底部連接吸盤。本發明結構簡單，以微型氣泵吸氣為控制源，性能穩定，精度高，效率高，使用能量少，適合長期持續工作。

技術領域

本發明涉及一種機械手驅動器技術領域，更具體地說，涉及一種變剛度柔性驅動器。

背景技術

機械手是指能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

機械手的構造系模仿人的手指，分為無關節、固定關節和自由關節3種。夾手裝置的數量又可分為二指、三指、四指等，其中以二指用的最多。可根據夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和大小的夾頭以適應操作的需要。所謂沒有夾手裝置的手部，一般都是指真空吸盤或磁性吸盤。機械手大多都以電機控制來完成特定動作。又根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。

然而現有的機械手驅動器大多數都以剛性材料為主，電機驅動，結構復雜，價格昂貴。

發明內容

本發明的目的是提供一種變剛度柔性驅動器，以達到上述背景技術中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種變剛度柔性驅動器，包括上圓盤軌道固定器，自鎖裝置，上連接支架，雙層內外壓縮氣囊，下圓盤軌道固定器，扇形伸縮氣囊，連桿，下連接支架，吸盤，夾指安裝支架。所述上圓盤軌道固定器與下圓盤軌道固定器中心安裝有雙層內外壓縮氣囊；所述雙層內外壓縮氣囊由外部氣囊腔體和內部氣囊腔體構成；所述外部氣囊腔體和內部氣囊腔體上方分別設置有導氣管，所述導氣管分別外接氣泵一和氣泵二；所述外部氣囊腔體底部連接有吸盤，所述上圓盤軌道固定器與上連接支架的上方連接，上連接支架的下方通過轉動銷釘連接有四個夾指安裝支架；夾指安裝支架還分別通過轉動銷釘與下連接支架連接，下連接支架安裝在下圓盤軌道固定器底部；每兩個連接支架之間分別有兩個扇形伸縮氣囊。

作為本發明進一步的方案：上連接支架突出滑塊上安裝了自鎖裝置，使上連接支架和上圓盤軌道固定器之間的相對位置在可以相對移動的同時，當上連接支架移動到需要的位置后可以固定住，從而使機械手在操作中有更好的穩定性，在抓取物體時不會因外力作用，導致隨意移動。

作為本發明進一步的方案：雙層內外壓縮氣囊中的內部壓縮氣囊與上連接支架中的圓柱體小氣囊相連，當內部壓縮氣囊充氣起支撐作用時，圓柱體小氣囊隨之膨脹，推動小鋼珠完成自鎖功能。當內部壓縮氣囊不充氣時，小氣囊由于材料的彈性自主回復原始的尺寸，小鋼珠復位，解除自鎖功能。

作為本發明進一步的方案：上圓盤軌道固定器側面圓周設置有滑槽，所述上連接支架上端側面設置有突出滑塊，所述突出滑塊通過上圓盤軌道固定器側面圓周上的滑槽與上圓盤軌道固定器實現滑動連接。

作為本發明進一步的方案：下圓盤軌道固定器底部設置有滑槽，下連接支架頂部有突出，可通過下圓盤軌道固定器底部滑槽與下圓盤軌道固定器實現滑動連接。

作為本發明進一步的方案：各個上連接支架，夾指安裝支架，下連接支架與連桿之間均通過轉動銷釘連接，形成一個四連桿機構，根據四連桿機構的原理可以通過計算設計夾指安裝支架轉動的范圍。