一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手的製作方法

2023-05-15 16:22:46 1

一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手的製作方法
【專利摘要】一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，設有一個觸頭，沿著觸頭一周均勻鉸接有至少三根基杆，每根基杆中部裝有向上的拿捏頭，在每根基杆的外端向下鉸接有驅動杆，驅動杆與基杆的鉸接處設有扭簧，所述驅動杆的下端與驅動氣缸鉸接，所述驅動氣缸的活塞杆與設在氣缸下部的基座相接，在氣缸缸體的外壁上均勻設有與驅動杆相接的鉸支座。本實用新型通過設驅動氣缸，以氣體作為柔性關節的動力，容易控制，通過設基杆和驅動杆，基杆和驅動杆的鉸接處設扭簧，構成兩個轉動關節，且在基杆中部設有向上的拿捏頭，實現了拿、握、捏的動作，其設計合理，結構簡單。
【專利說明】一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機器人技術，特別涉及一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的進步，機器人技術也日趨完善，機器人手作為機器人的重要部位，其適應未知物體的能力關係著機器人的使用價值，之前研究的機器人手具有多個自由度，難以控制，而後通過減少自由度，降低了控制難度，獲得了穩定的抓取效果，但對抓取物提出了一定的要求，尤其對易碎物品的抓取力度難以把握，容易造成易碎物品的破損。針對易碎物品，拿取機器人的機器手或推拿機器人的推拿手，都對手指提出了較高的柔性要求，只有滿足這樣的柔性才能避免損壞器皿或人體。從工程實際應用出發，只要能滿足工程需要，機構的結構越簡單越好。

【發明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計合理，結構簡單，且具有一定柔性，可實現拿握捏等動作的氣動柔性拿捏機械手。
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本實用新型是一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，設有一個觸頭，沿著觸頭一周均勻鉸接有至少三根基杆，每根基杆中部裝有向上的拿捏頭，在每根基杆的外端向下鉸接有驅動杆，驅動杆與基杆的鉸接處設有扭簧，所述驅動杆的下端與驅動氣缸鉸接，所述驅動氣缸的活塞杆與設在氣缸下部的基座相接，在驅動氣缸缸體的外壁上均勻設有與驅動杆相接的鉸支座。
[0005]本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，在所述觸頭的一周均勻鉸接有三根到五根基杆。
[0006]本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，在每個拿捏頭上襯有娃膠，娃膠上貼有力學感應器。
[0007]本實用新型通過設驅動氣缸，驅動氣缸內的氣體具有壓縮性，以氣體作為柔性關節的動力，容易控制，使得拿捏力在設定範圍內具有可控性，通過設基杆和驅動杆，兩根杆之間用扭簧的鉸鏈相接，構成兩個轉動關節，且在基杆中部設有向上的拿捏頭，實現了拿、握、捏的動作，與現有技術相比，其設計合理，結構簡單，實現了柔性拿捏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下參照附圖，進一步描述本實用新型的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。
[0010]參照圖1，一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，設有一個觸頭1，沿著觸頭I 一周均勻鉸接有至少三根基杆3，每根基杆3中部裝有向上的拿捏頭2，在每根基杆3的外端向下鉸接有驅動杆5，驅動杆5與基杆3的鉸接處設有扭簧4，所述驅動杆5的下端與驅動氣缸7鉸接，所述驅動氣缸7的活塞杆8與設在氣缸7下部的基座9相接，在驅動氣缸7缸體的外壁上均勻設有與驅動杆5相接的鉸支座6。
[0011]在所述觸頭I的一周均勻鉸接有三根到五根基杆3，從工程實際應用出發，只要能滿足工程需要，機構的結構越簡單越好。
[0012]在每個拿捏頭2上襯有矽膠，矽膠上貼有力學感應器，矽膠增加了手指的柔性，力學感應器控制氣缸壓力，進一步保證了器皿或人體的安全。
[0013]整個變胞機構以驅動氣缸7的中心線為中心，基杆3呈120°中心對稱結構分布，形成了具有三個拿捏頭2的三指變胞機構機械手，當驅動杆5推動基杆3的力矩為O或小於扭簧的啟閉力矩時，驅動杆5和基杆3為固定連接，當驅動氣缸7做上下移動，觸頭I在沒有任何阻擋時，機構未發生變胞運動，基杆3、驅動杆5、觸頭I和拿捏頭2作為一個整體構件做上下移動，同時，另外兩組基杆、驅動杆、觸頭和拿捏頭作為一個整體構件也在驅動氣缸6的驅動下做上下移動；當觸頭I碰到被拿捏物時，觸頭I不能向前移動，而此時驅動氣缸7則繼續推動驅動杆5向前移動，當驅動杆5的推力矩大於扭簧的閉合力矩時，基杆3帶動拿捏頭2完成向被拿捏物方向的旋轉運動，即該機構完成變胞運動，順利實現拿捏。
【權利要求】
1.一種基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，其特徵在於:設有一個觸頭，沿著觸頭一周均勻鉸接有至少三根基杆，每根基杆中部裝有向上的拿捏頭，在每根基杆的外端向下鉸接有驅動杆，驅動杆與基杆的鉸接處設有扭簧，所述驅動杆的下端與驅動氣缸鉸接，所述驅動氣缸的活塞杆與設在氣缸下部的基座相接，在驅動氣缸缸體的外壁上均勻設有與驅動杆相接的鉸支座。
2.根據權利要求1所述的基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，其特徵在於:在所述觸頭的一周均勻鉸接有三根到五根基杆。
3.根據權利要求1所述的基於四構件變胞機構的氣動柔性拿捏機械手，其特徵在於:在每個拿捏頭上襯有娃膠,娃膠上貼有力學感應器。
【文檔編號】B25J13/08GK203485194SQ201320608800
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】劉旭東 申請人:連雲港職業技術學院