[發明專利]橫縱耦合氣動型多指軟體機械手

有效

• 申請號: 202110721613.4
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113370242B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 姚建濤;陳新博;張軒浩;魏純杰;趙無眠;張帥
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

1.一種橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：其包括剛性保持架、若干個可彎曲手指模塊和若干節長條型可伸縮驅動器；

所述可彎曲手指模塊周向均布安裝固定在所述剛性保持架上，相鄰的所述可彎曲手指模塊手指端之間連接有一節所述長條型可伸縮驅動器；所述長條型可伸縮驅動器首尾相連形成一圓環；

所述可彎曲手指模塊內設有氣道，在氣泵的作用下做縱向伸縮運動；所述長條型可伸縮驅動器內設有氣道，各所述長條型可伸縮驅動器內的氣道相通，在氣泵的作用下做橫向伸縮運動，并帶動所述可彎曲手指模塊做彎曲運動；

所述可彎曲手指模塊由軟體手指和指尖連接器組成；

所述軟體手指的第一端與所述剛性保持架相連，所述軟體手指的第二端即指尖端通過所述指尖連接器與所述長條型可伸縮驅動器相連；

所述軟體手指整體呈長條狀結構，其表面開有用于伸縮、彎曲的截面為矩形的齒槽；在所述軟體手指內，貫穿整個所述軟體手指設有氣道，該氣道通過氣管與外部氣泵相連；

所述指尖連接器與所述軟體手指的指尖端相連的一面設有第一凹槽，所述軟體手指的指尖端插入該第一凹槽內，并通過螺栓將兩者固定在一起；

通過可彎曲手指模塊和長條型可伸縮驅動器兩者橫、縱伸縮動作的配合，增大軟體機械手的抓取范圍，實現機械手對各尺寸物體的大范圍抓取；并利用長條型可伸縮驅動器的收縮能力，使機械手末端進一步向內彎曲，從而提升機械手對目標物體的壓力，實現機械手負載能力的提升。

2.根據權利要求1所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述指尖連接器包括直通型指尖連接器和曲通型指尖連接器；

所述直通型指尖連接器和曲通型指尖連接器與所述軟體手指的指尖端相連的一面均設有所述第一凹槽；

所述直通型指尖連接器和所述曲通型指尖連接器的兩側均設有用于連接固定所述長條型可伸縮驅動器的第二凹槽，在所述第二凹槽的中間處設有第一通氣孔，相鄰的所述長條型可伸縮驅動器通過所述直通型指尖連接器或所述曲通型指尖連接器相連，并通過所述直通型指尖連接器和/或所述曲通型指尖連接器的第一通氣孔使各所述長條型可伸縮驅動器的氣道相通，形成一完整的閉環氣路。

3.根據權利要求2所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述曲通型指尖連接器還設有一進氣孔和一出氣孔；所述閉環氣路通過氣管、所述進氣孔和所述出氣孔與外部氣泵相連。

4.根據權利要求3所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述長條型可伸縮驅動器包括端蓋、空性管和彈簧；

所述端蓋位于所述空性管的兩端，兩者膠接固定，并通過扎帶進一步扎緊；

所述彈簧內置在所述空性管內，兩端膠接在端蓋上；

所述空性管采用TPU薄膜材料制成。

5.根據權利要求4所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述端蓋為寶塔結構，其中心處設有通氣管，該通氣管與所述直通型指尖連接器和所述曲通型指尖連接器內的氣道相通。

6.根據權利要求5所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述剛性保持架包括上蓋和主體，所述上蓋和所述主體通過螺栓連接固定形成空腔，所述空腔內容置有氣管和氣動快插接頭；所述氣管的第一端與氣泵相連，所述氣管的第二端通過所述氣動快插接頭與各所述可彎曲手指模塊內的氣道相連。

7.根據權利要求6所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述主體周向向外凸伸出若干個用于固定所述可彎曲手指模塊的凸臺結構，該凸臺結構的中心開設有第二通氣孔，驅動所述可彎曲手指模塊動作的氣管經該第二通氣孔與所述可彎曲手指模塊內的氣道相通。

8.根據權利要求7所述的橫縱耦合氣動型多指軟體機械手，其特征在于：所述軟體手指與所述剛性保持架主體周向凸伸的凸臺結構相連的一端開有與所述凸臺結構匹配的第三凹槽，在該第三凹槽的中心設有第三通氣孔，該第三通氣孔與所述軟體手指內的氣道相通。