[發明專利]一種剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架

在審

• 申請號: 202110406494.3
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113183169A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 趙勁灃;王文彪;鮑官軍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/00;B25J9/10
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，包括手掌骨架及若干與手掌骨架轉動連接的單指骨架，所述單指骨架包含拇指骨架；拇指骨架包括指尖和末指節，其他單指骨架包括指尖、中指節和末指節，其特征在于：中指節與指尖、中指節與末指節以及指尖與末指節之間均通過關節活動連接；

所述關節包括殼體、設置于殼體內且能膨脹的氣囊以及穿過殼體壁且共軸線設置的一組旋轉凸臺；所述旋轉凸臺能沿所述軸線移動；相互連接的中指節與指尖、中指節與末指節以及指尖與末指節均通過旋轉凸臺轉動連接；所述殼體上設置有用于為氣囊充氣的氣管伸入的管口；

所述氣囊膨脹時，氣囊外壁抵靠旋轉凸臺的一端以驅動旋轉凸臺沿軸線向兩側移動，使得旋轉凸臺的另一端抵緊指尖、中指節或末指節。

2.根據權利要求1所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述殼體包括兩個相互扣合的半球殼體，旋轉凸臺垂直于兩半球殼體的扣合面，氣囊膨脹時，氣囊外壁抵靠殼體的內壁以驅動兩半球殼體沿所述軸線向兩側移動，使得殼體的外壁抵緊指尖、中指節或末指節。

3.根據權利要求2所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：兩半球殼體扣合的部位設置有相互配合的凸臺、凹臺。

4.根據權利要求1所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述旋轉凸臺靠近氣囊的端部上設置有在氣囊膨脹時與氣囊外壁貼合的弧形接觸面。

5.根據權利要求1-4任一所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述殼體的外壁上設置有相對分布且連線垂直于所述軸線的一組固定凸臺；

相互連接的中指節與指尖的其中一個上設置有用于旋轉凸臺伸入的第一旋轉凹槽，另一個上設置有用于固定凸臺伸入的第一固定滑槽；

相互連接的中指節與末指節的其中一個上設置有用于旋轉凸臺伸入的第二旋轉凹槽，另一個上設置有用于固定凸臺伸入的第二固定滑槽；

所述末指節與手掌骨架的其中一個上設置有第三旋轉凹槽，另一個上設置有與第三旋轉凹槽相配合的旋轉關節。

6.根據權利要求5所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述中指節與指尖連接的端部上設置有相對分布的第一連接耳，所述指尖與中指節連接的端部上設置有相對分布的第二連接耳，所述第一固定滑槽分別設置在對應的第一連接耳上，所述第一旋轉凹槽分別設置在對應的第二連接耳上。

7.根據權利要求5所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述中指節與末指節連接的端部上設置有相對分布的第三連接耳，所述末指節與中指節連接的端部上設置有相對分布的第四連接耳，所述第二旋轉凹槽分別設置在對應的第三連接耳上，所述第二固定滑槽分別設置在對應的第四連接耳上。

8.根據權利要求5所述的剛柔耦合可變剛度靈巧手骨架，其特征在于：所述末指節與手掌骨架連接的端部上設置有相對分布的第五連接耳，所述第三旋轉凹槽分別設置在對應的第五連接耳上。