[實用新型]一種多關節軟體機械手

有效

• 申請號: 202220800982.2
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN217318007U
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李輝;白昊森;伍曉宇;譚友豪
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B25J9/14
• 分類號: B25J9/14
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 朱陽波

本實用新型公開了一種多關節軟體機械手，其中，所述多關節軟體機械手包括：腔室層、微流道層、管路和抓取層；其中，腔室層內設有多個連續腔體，各個所述連續腔體彼此獨立；所述微流道層設于所述腔室層的底部，且所述微流道層內設有多個主流道，所述主流道對應與所述連續腔體相連接；多個所述管路設于所述微流道層上，且所述管路對應與所述流道相連通；所述抓取層設于所述微流道層的底部。本實用新型通過將腔室層分成若干個獨立的連續腔體，并預設微流道層，通過獨立的主流道為每個連續腔體單獨輸送流體，從而實現對多個連續腔體進行獨立控制，進而增大機械手自由度，提高機械手抓取的精確度，豐富抓取包絡線，可以適應復雜形狀物體的抓取。

技術領域

本實用新型涉及機器人領域，特別涉及一種多關節軟體機械手。

背景技術

隨著智能制造和信息技術的快速發展，越來越多的功能性機器人滲透到生產生活的各個領域，協助人類完成各種任務。自動加持裝置作為機器人與外部環境作用的執行部件，可以使機器人具有抓取、分揀、裝配等能力，直接影響機器人的自動化與智能化水平。傳統的自動加持裝置包括剛性抓夾、多指靈巧手等，其中剛性抓夾具有定位精度高、響應速度快、自由度高等優點，常應用于重復性、危險性的工業現場，但是其僅能適用于單一場景，通用性有限，且擴展性不足，無法實現易碎物品的柔順抓取；多指靈巧手具有較高的自由度、靈活性和較強的感知能力，可以模擬人類手指動作，實現復雜物體的抓取，但是使用過程中需要配置大量的外部傳感器(力傳感器、位置傳感器等)，且存在結構復雜，設計難度大，控制要求和制造成本高等問題，因此難以在工業生產和日常生活中被廣泛使用。

軟體機械手作為一種與環境目標交互的新型執行部件，具有運動柔順性強，靈活性高等特點，能夠適應復雜形狀物體的抓取，降低損傷柔軟易碎物品的可能性，在易碎物品抓取、生鮮食品分揀、水生生物無傷捕捉以及醫療康復等領域具有廣泛的應用前景。軟體機械手按照驅動方式的不同分為纖維約束驅動、彈性腔體驅動、波紋結構驅動、褶皺結構驅動等類型。

作為一種常用的軟體機械手，彈性腔體驅動軟體機械手利用非對稱幾何結構設計或彈性模量非均勻分布，在氣體/液體作用下，使腔體結構發生定向膨脹，驅動軟體機械手完成定向彎曲動作，從而實現對目標物體的作用。彈性腔體驅動軟體機械手的結構簡單、變形范圍大，承載能力強，且具有重量輕、效率高、無污染、環境適應能力強，不會受到電子元件和磁場干擾等優勢。但是，機械手運動過程僅能按照單一的預設包絡線變形，抓取行為簡單，自由度有限，極大地降低了軟體機械手對目標物體的抓取效果及對環境的適應性。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

實用新型內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種多關節軟體機械手，旨在解決現有的彈性腔體驅動軟體機械手對復雜形狀物體的抓取能力較弱的問題。

為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案：

第一方面，本實用新型實施例提供了一種多關節軟體機械手，其中，所述多關節軟體機械手包括：

腔室層，所述腔室層內設有多個連續腔體，各個所述連續腔體彼此獨立；

微流道層，所述微流道層設于所述腔室層的底部，且所述微流道層內設有多個主流道，所述主流道對應與所述連續腔體相連接；

管路，多個所述管路設于所述微流道層上，且所述管路對應與所述流道相連通；

抓取層，所述抓取層設于所述微流道層的底部。

作為進一步的改進技術方案，所述連續腔體包括多個獨立腔體和輔助流道，任意一個所述獨立腔體與所述主流道相連接：

其中，兩相鄰的所述獨立腔體之間通過所述輔助流道相連接。

作為進一步的改進技術方案，所述多關節軟體機械手還包括限制層，所述限制層設于所述微流道層和所述抓取層之間。