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专利号: 2021107216134
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:其包括刚性保持架、若干个可弯曲手指模块和若干节长条型可伸缩驱动器;

所述可弯曲手指模块周向均布安装固定在所述刚性保持架上,相邻的所述可弯曲手指模块手指端之间连接有一节所述长条型可伸缩驱动器;所述长条型可伸缩驱动器首尾相连形成一圆环;

所述可弯曲手指模块内设有气道,在气泵的作用下做纵向伸缩运动;所述长条型可伸缩驱动器内设有气道,各所述长条型可伸缩驱动器内的气道相通,在气泵的作用下做横向伸缩运动,并带动所述可弯曲手指模块做弯曲运动;

所述可弯曲手指模块由软体手指和指尖连接器组成;

所述软体手指的第一端与所述刚性保持架相连,所述软体手指的第二端即指尖端通过所述指尖连接器与所述长条型可伸缩驱动器相连;

所述软体手指整体呈长条状结构,其表面开有用于伸缩、弯曲的截面为矩形的齿槽;在所述软体手指内,贯穿整个所述软体手指设有气道,该气道通过气管与外部气泵相连;

所述指尖连接器与所述软体手指的指尖端相连的一面设有第一凹槽,所述软体手指的指尖端插入该第一凹槽内,并通过螺栓将两者固定在一起;

通过可弯曲手指模块和长条型可伸缩驱动器两者横、纵伸缩动作的配合,增大软体机械手的抓取范围,实现机械手对各尺寸物体的大范围抓取;并利用长条型可伸缩驱动器的收缩能力,使机械手末端进一步向内弯曲,从而提升机械手对目标物体的压力,实现机械手负载能力的提升。

2.根据权利要求1所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述指尖连接器包括直通型指尖连接器和曲通型指尖连接器;

所述直通型指尖连接器和曲通型指尖连接器与所述软体手指的指尖端相连的一面均设有所述第一凹槽;

所述直通型指尖连接器和所述曲通型指尖连接器的两侧均设有用于连接固定所述长条型可伸缩驱动器的第二凹槽,在所述第二凹槽的中间处设有第一通气孔,相邻的所述长条型可伸缩驱动器通过所述直通型指尖连接器或所述曲通型指尖连接器相连,并通过所述直通型指尖连接器和/或所述曲通型指尖连接器的第一通气孔使各所述长条型可伸缩驱动器的气道相通,形成一完整的闭环气路。

3.根据权利要求2所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述曲通型指尖连接器还设有一进气孔和一出气孔;所述闭环气路通过气管、所述进气孔和所述出气孔与外部气泵相连。

4.根据权利要求3所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述长条型可伸缩驱动器包括端盖、空性管和弹簧;

所述端盖位于所述空性管的两端,两者胶接固定,并通过扎带进一步扎紧;

所述弹簧内置在所述空性管内,两端胶接在端盖上;

所述空性管采用TPU薄膜材料制成。

5.根据权利要求4所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述端盖为宝塔结构,其中心处设有通气管,该通气管与所述直通型指尖连接器和所述曲通型指尖连接器内的气道相通。

6.根据权利要求5所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述刚性保持架包括上盖和主体,所述上盖和所述主体通过螺栓连接固定形成空腔,所述空腔内容置有气管和气动快插接头;所述气管的第一端与气泵相连,所述气管的第二端通过所述气动快插接头与各所述可弯曲手指模块内的气道相连。

7.根据权利要求6所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述主体周向向外凸伸出若干个用于固定所述可弯曲手指模块的凸台结构,该凸台结构的中心开设有第二通气孔,驱动所述可弯曲手指模块动作的气管经该第二通气孔与所述可弯曲手指模块内的气道相通。

8.根据权利要求7所述的横纵耦合气动型多指软体机械手,其特征在于:所述软体手指与所述刚性保持架主体周向凸伸的凸台结构相连的一端开有与所述凸台结构匹配的第三凹槽,在该第三凹槽的中心设有第三通气孔,该第三通气孔与所述软体手指内的气道相通。