[發明專利]一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手及其抓取方法

在審

• 申請號: 202211422102.3
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115648275A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 單建華;趙磊;李飛翰;劉皓月;方斌;丁星宇;孫宇昊
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B25J15/12
• 分類號: B25J15/12;B25J15/00
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 何梓秋

1.一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于，包括：驅動結構、抓取結構、轉動連接結構、牽引結構；所述驅動結構與所述抓取結構通過所述轉動連接結構實現轉動連接，所述驅動結構通過所述牽引結構牽引所述抓取結構；

所述抓取結構包括兩個對稱設置的手爪，所述手爪包括彈簧鋼片、多個加熱片、多個記憶合金片，所述彈簧鋼片通過所述轉動連接結構與所述驅動結構轉動連接，多個所述加熱片間隔設置在所述彈簧鋼片的外側表面上，多個所述記憶合金片間隔設置在所述彈簧鋼片的內側表面上。

2.根據權利要求1所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述驅動結構頂部支架、頂部蓋板、數字舵機，所述頂部蓋板設置在所述頂部支架的上端，所述數字舵機設置在所述頂部支架內部。

3.根據權利要求2所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述數字舵機的外表面設置有連接塊，所述頂部支架的內部設置有安裝座，所述連接塊與所述安裝座可拆卸連接。

4.根據權利要求1所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述手爪的外部套設有與其外形相匹配的硅膠套。

5.根據權利要求4所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述硅膠套的內側表面設置有多個防滑條。

6.根據權利要求2所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述轉動連接結構包括第一固定座、第二固定座、扭簧、圓柱銷，所述第二固定座設置在所述彈簧鋼片頂部，所述第一固定座設置在所述頂部支架的下端，所述第二固定座與所述第一固定座通過圓柱銷、扭簧實現轉動連接。

7.根據權利要求6所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手，其特征在于：所述牽引結構包括牽引繩、多個連接座，多個連接座間隔設置在所述彈簧鋼片的內側表面上，并與所述記憶合金片交錯設置，所述牽引繩的一端與所述數字舵機連接，另一端與依次穿過頂部支架、第二固定座以及各連接座并與位于最末端的連接座固定連接。

8.一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手的抓取方法，其特征在于，利用如權利要求1～7任一項所述的變剛度混合雙模態二指軟體抓手對物品進行抓取，包括以下步驟：

S1：根據二指軟體抓手與物體的接觸面的屬性進行判斷，選擇包絡抓取模式或夾取模式進行抓取；

S2：當選擇包絡抓取模式時，通過牽引繩在數字舵機的轉動下，帶動彈簧鋼片從底部自下而上地變彎曲，彎曲的形變與物體的外表面擬合，從而達到包絡狀態；當選擇夾取模式時，加熱片通過直流源供電溫度升高，在彈簧鋼片內表面上的記憶合金片隨著溫度升高而變彎曲，呈C字形，在硅膠套的限制作用下，手爪的內側是平整非凹的，最后通過牽引繩的拉取使得兩個手爪向物體中心靠攏，形成夾取模式。

9.根據權利要求8所述的一種變剛度混合雙模態二指軟體抓手的抓取方法，其特征在于：在所述步驟S1中，當二指軟體抓手與物體的接觸面是有弧度變化的，則通過包絡抓取模式對物體進行抓取；當二指軟體抓手與物體的接觸面是沒有弧度變化的，則通過夾取模式對物體進行抓取。