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专利号: 2023103561914
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种软体抓手的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:

准备一个正六边形的平面软体材料,并在其上绘制第一正六边形,两个正六边形共用一个中心,两个正六边形的边相互平行且边长按预定比例变化;

对所述第一正六边形以外的区域进行折叠形成软体抓手的手指部,包括:在所述平面软体材料上绘制第二正六边形,所述第二正六边形在所述第一正六边形的外侧,三个正六边形共用一个中心,第一正六边形、第二正六边形、平面软体材料的边相互平行且边长从小到大呈等比变化;在第一、第二正六边形的外轮廓及两者之间的区域规划折痕,并按照折痕对应的折叠方式对所述第一正六边形以外的区域进行折叠形成软体抓手的手指部,所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧为连续折面,且无指缝;

对所述第一正六边形进行剪裁形成软体抓手的手掌部,包括:对所述第一正六边形按照预定图形的边进行剪裁,得到多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道,作为所述软体抓手的手掌部;多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道的汇总端与所述手指部的内边相连接,所述手指部的内边与第一正六边形外轮廓共边;所述手掌部与所述手指部一体相连,并与所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧构成半包覆空间,作为软体抓手的抓取空间;

对所述手指部施加一对中心对称的作用力,所述内凹六边形负泊松比通道在受到所述作用力时,用于改变抓取空间的横截面积,根据不同的被抓取物体控制所述作用力的大小及方向,进而控制所述抓取空间的体积发生变化,使得所述抓取空间以最大程度包裹住整个被抓取物体,其中作用力的方向为相向或背向。

2.一种软体抓手的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:

准备一个正六边形的第一平面软体材料,所述第一平面软体材料的中心区域存在一个形状为第一正六边形的镂空部,两个正六边形共用一个中心,边长相互平行且按预定比例变化;

对所述第一平面软体材料进行折叠形成软体抓手的手指部,包括:在所述第一平面软体材料上绘制第二正六边形,所述第二正六边形在所述第一正六边形的外侧,三个正六边形共用一个中心,第一正六边形、第二正六边形、第一平面软体材料的边相互平行且边长从小到大呈等比变化;在第一、第二正六边形的外轮廓及两者之间的区域规划折痕,并按照折痕对应的折叠方式对所述第一正六边形以外的区域进行折叠形成软体抓手的手指部,所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧为连续折面,且无指缝;

准备一个正六边形的第二平面软体材料,所述第二平面软体材料与所述镂空部的大小、形状相同,对所述第二平面软体材料进行剪裁形成软体抓手的手掌部,包括:对所述第二平面软体材料按照预定图形的边进行剪裁,得到多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道,作为所述软体抓手的手掌部;

将所述手掌部与所述手指部进行拼接,则多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道的汇总端与所述手指部的内边相连接,所述手指部的内边与第一正六边形外轮廓共边;所述手掌部与所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧构成半包覆空间,作为软体抓手的抓取空间;

对所述手指部施加一对中心对称的作用力,所述内凹六边形负泊松比通道在受到所述作用力时,用于改变抓取空间的横截面积,根据不同的被抓取物体控制所述作用力的大小及方向,进而控制所述抓取空间的体积变化,使得所述抓取空间以最大程度包裹住整个被抓取物体,其中作用力的方向为相向或背向。

3.根据权利要求1或2所述的软体抓手的制造方法,其特征在于,在第一、第二正六边形的外轮廓及两者之间的区域规划折痕的方法包括:

将第一正六边形的每个边作为第一折痕,第二正六边形的每个边作为第二折痕;

将第一正六边形的每个顶点分别与距离其最近的第二正六边形的顶点相连,所得六条线段作为第三折痕;

取第二正六边形每条边的中点,每个所述中点分别与其垂直距离最近的第一正六边形的边的两个端点相连,所得十二条线段作为第四折痕;第三、第四折痕将所述第一、第二正六边形之间的区域划分为十八个等边三角形。

4.根据权利要求3所述的软体抓手的制造方法,其特征在于,按照折痕对应的折叠方式对所述第一正六边形以外的区域进行折叠的方法包括:

将所述第一正六边形以外的区域沿着每个所述第一折痕、朝着第一方向进行折叠,将所述第二正六边形以外的区域沿着每个所述第二折痕、朝着第二方向进行折叠;经过两次折叠使得在第一、第二正六边形之间的区域相对于第一正六边形所在平面形成站立部,所述站立部朝向手掌部的一侧为所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧,且第三、第四折痕均位于所述站立部上;其中,所述第一方向为从所述手掌部朝向手指部指尖的方向,所述第二方向为从所述手指部指尖朝向所述手掌部的方向;

对于每个所述第三折痕,以所述第三折痕为轴对称的两个等边三角形,沿着所述第三折痕向内进行折叠聚拢;对于每个所述第四折痕,以所述第四折痕为轴对称的两个等边三角形,沿着所述第四折痕向外进行折叠;从所述第二方向看去,最终折叠得到的所述手指部的指尖末端围成了抓取空间的开口端,形状为六角星形,所述六角星形的中心与所述手掌部的中心共心,按照第三折痕对应的折叠方式进行折叠,使得位于所述第三折痕上的第二正六边形的顶点与所在边构成六角星的顶角,按照第四折痕对应的折叠方式进行折叠,使得位于所述第四折痕上的第二正六边形的中点与所在边构成六角星的顶角之间的内凹角。

5.根据权利要求1或2所述的软体抓手的制造方法,其特征在于,选用的平面软体材料为回弹材料或塑性材料。

6.一种软体抓手,其特征在于,基于权利要求1或2提供的软体抓手的制造方法得到,所述软体抓手包括通过剪裁得到的手掌部和通过折叠得到的手指部,所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧为连续折面,且无指缝;所述手掌部与所述手指部一体相连,或者所述手掌部与所述手指部通过拼接相连;所述手掌部与所述手指部中与被抓取物体相接触的一侧构成半包覆空间,作为软体抓手的抓取空间;对所述手指部施加一对中心对称的作用力,根据不同的被抓取物体控制所述作用力的大小及方向,进而控制所述抓取空间的体积发生变化,使得所述抓取空间以最大程度包裹住整个被抓取物体,其中作用力的方向为相向或背向。

7.根据权利要求6所述的软体抓手,其特征在于,从手指部指尖朝向所述手掌部的方向看去,折叠得到的所述手指部的指尖末端成为了抓取空间的开口端,形状为六角星形,所述六角星形的中心与所述手掌部的中心共心;当所述作用力逐渐增大且相向施加时,所述抓取空间的开口端以手掌部的中心线为轴发生旋转、向内收缩,在此过程中,所述抓取空间的体积逐渐减小,直至所述手指部按照折痕折叠成为一个与所述手掌部贴合的平面,所述抓取空间的体积变化为零。

8.根据权利要求6所述的软体抓手,其特征在于,所述手掌部的图形为多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道,多个相互连通的内凹六边形负泊松比通道的汇总端与所述手指部的内边相连接,所述手指部的内边与手掌部未剪裁时的外轮廓共边;所述内凹六边形负泊松比通道在受到所述作用力时,用于改变抓取空间的横截面积。