利索能及
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专利号: 2022117158089
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种柔性机械手,其特征在于:包括机械手机架主体(1)、轮盘端盖(2)、刚性夹爪(3)和柔性夹爪(4、5、8、9、10),轮盘端盖(2)安装在机械手机架主体(1)的底部,刚性夹爪(3)安装在轮盘端盖(2)的底面,刚性夹爪(3)的根端连接轮盘端盖(2)的底面周边,刚性夹爪(3)的末端连接柔性夹爪(4、5、8、9、10)的根端。

2.根据权利要求1所述的一种柔性机械手,其特征在于:还包括若干压敏电阻(7)、深度相机、气动模块、电机模块和控制模块,各个压敏电阻(7)安装在刚性夹爪(3)的爪腹面;深度相机安装在轮盘端盖(2)的底面中心并朝向正下方;气动模块、电机模块和控制模块均安装在机械手机架主体(1)内部,电机模块包括若干电机,各个电机的机身安装在机械手机架主体(1)内部,各个电机的输出轴通过齿轮和刚性夹爪(3)的根端啮合;深度相机和控制模块连接外部计算机,各个压敏电阻(7)、气动模块和电机模块电连接控制模块,气动模块通过若干气管穿设过刚性夹爪(3)后连通柔性夹爪(4、5、8、9、10)。

3.根据权利要求2所述的一种柔性机械手,其特征在于:所述的刚性夹爪(3)包括若干刚性夹指,各个刚性夹指的根端沿轮盘端盖(2)的底部周向均匀间隔布置,每个刚性夹指为中空的矩形条状,刚性夹指的根端的对称两边设有半齿轮结构,两个半齿轮结构平行正对布置并平行于各自所在的刚性夹指的根端的对称面,两个半齿轮结构的圆心设有通孔,每个刚性夹指通过穿设过自身的两个通孔的滚轴活动安装在轮盘端盖(2)的底部,每个刚性夹指的两个半齿轮结构的对称面沿轮盘端盖(2)的径向布置;每个刚性夹指的两个半齿轮结构均啮合一个齿轮,齿轮的齿轮面沿轮盘端盖(2)的径向布置,齿轮的中心同步连接各自的一个电机的输出轴;每个刚性夹指的指腹面上均安装有一个压敏电阻(7),各个刚性夹指的末端连接柔性夹爪(4、5、8、9、10)的根端。

4.根据权利要求3所述的一种柔性机械手,其特征在于:所述的柔性夹爪(4、5、8、9、10)包括若干柔性夹指,每个柔性夹指包括若干中空的矩形单节软管(6),各个单节软管(6)沿自身贯通的方向依次串联并相互连通,柔性夹指的根端和末端密封,每个柔性夹指的根端连接各自的一个刚性夹指的末端,气动模块通过每个气管分别穿设过各自的一个刚性夹爪(3)的刚性夹指内部后连通至各自的一个柔性夹爪(4、5、8、9、10)的柔性夹指内部。

5.根据权利要求4所述的一种柔性机械手,其特征在于:所述的每个柔性夹指的每个单节软管(6)的指背面均开设有开口,单节软管(6)的开口处的上端的软管上壁(12)的底端和开口处的下端的软管下壁(13)的顶端均开设有凹槽,两个凹槽之间布置有滑片(11),滑片(11)为工字形长片,滑片(11)的上端滑动安装在软管上壁(12)的凹槽内,滑片(11)的下端滑动安装在软管下壁(13)的凹槽内;软管下壁(13)的凹槽的宽度等于软管上壁(12)的凹槽的槽口宽度。

6.根据权利要求1‑5任一所述的柔性机械手的自适应抓取方法,其特征在于:所述的柔性机械手在抓取物体时,首先通过深度相机拍摄待抓取物体的深度信息并发送到外部计算机,进而确定待抓取物体的位置信息和柔性机械手的移动位置信息,外部计算机通过控制模块发送张开指令至电机模块的各个电机中使得各个电机的输出轴正转,进而通过各个齿轮带动刚性夹爪(3)的各个刚性夹指张开,然后控制模块向气动模块发送充气命令,气动模块向柔性夹爪(4、5、8、9、10)的各个柔性夹指充气并使得各个柔性夹指呈张开状态;柔性机械手根据待抓取物体的位置信息和移动位置信息移动至待抓取物体的上方,此时待抓取物体处于各个柔性夹指中间,外部计算机通过控制模块发送收缩指令至电机模块的各个电机中使得各个电机的输出轴反转,进而通过各个齿轮带动刚性夹爪(3)的各个刚性夹指收缩并抓住待抓取物体,当各个刚性夹指的指腹面的各个压敏电阻(7)接触到待抓取物体时,各个压敏电阻(7)发送反馈信号至控制模块,控制模块控制电机模块的各个电机停止,然后控制模块向气动模块发送吸气命令,气动模块吸取柔性夹爪(4、5、8、9、10)的各个柔性夹指的气体,使得各个柔性夹指开始变形收缩并抓取物体,完成抓取;然后控制柔性机械手将被抓取的物体移动至预设位置,控制模块向气动模块发送充气命令,气动模块向柔性夹爪(4、5、

8、9、10)的各个柔性夹指充气并使得各个柔性夹指呈张开状态,然后,控制模块发送张开指令至电机模块的各个电机中使得各个电机的输出轴正转,进而通过各个齿轮带动刚性夹爪(3)的各个刚性夹指张开,松开被抓取物体,使得被抓取物体落在预设位置处,完成抓取任务。