利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023108344001
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:

1.一种基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:包括机械手主体(1)、电磁体组件、抓取手和气动圈(5、10),气动圈(5、10)安装在机械手主体(1)的末端,电磁体组件安装在机械手主体(1)和气动圈(5、10)上,抓取手的根端安装在气动圈(5、10)的末端;电磁体组件和抓取手电连接外部供电设备,气动圈(5、10)连通外部气泵;

所述的抓取手包括四个抓取单臂(4),四个抓取单臂(4)沿气动圈(5、10)的内侧面的周向均匀间隔对称布置,每个抓取单臂(4)包括机械手变形部(6)、机械手固定部(7)、扭簧(8)和热敏塑料片(9),机械手变形部(6)的根端和机械手固定部(7)的末端通过连接轴(11)铰接,机械手固定部(7)的根端安转在气动圈(5、10)的内侧面,扭簧(8)和热敏塑料片(9)相互间隔安装在机械手变形部(6)和机械手固定部(7)的手背面的两侧并沿抓取单臂(4)的臂长方向布置;每个热敏塑料片(9)上粘附制热片,每个制热片电连接外部供电设备;

所述的每个抓取单臂(4)的热敏塑料片(9)厚度沿周向依次增大预设厚度;

所述的每个抓取单臂(4)的机械手固定部(7)的长度沿周向依次增大预设长度,机械手固定部(7)的长度越短,其上安装的热敏塑料片(9)的厚度越薄。

2.根据权利要求1所述的基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:所述的电磁体组件包括四个电磁体,四个电磁体沿机械手主体(1)的周向均匀间隔对称布置,每个电磁体包括电磁体固定部(2)和电磁体移动部(3),电磁体固定部(2)为两段折弯件,电磁体固定部(2)的一端安装在机械手主体(1)的外侧面,电磁体固定部(2)的另一端位于气动圈(5、10)的末端的下方;电磁体移动部(3)为三段折弯件,电磁体移动部(3)的一端连接至气动圈(5、10)的内侧面,电磁体移动部(3)的另一端和电磁体固定部(2)的另一端通过磁吸连接;电磁体固定部(2)电连接至外部供电设备。

3.根据权利要求1所述的基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:所述的扭簧(8)在正常状态时的两侧弹簧条相互垂直呈90°;热敏塑料片(9)在正常状态时的两侧部相互垂直呈90°。

4.根据权利要求3所述的基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:所述的机械手变形部(6)和机械手固定部(7)的手背面上分别设有扭簧通槽块,扭簧通槽块的中心沿抓取单臂(4)的臂长方向开设有通槽,两个扭簧通槽块的通槽的中心轴线位于同一直线上,扭簧(8)的两侧弹簧条分别穿设过两个扭簧通槽块的通槽从而安装在机械手变形部(6)和机械手固定部(7)上;扭簧(8)在弯曲时朝向抓取手的中心弯曲。

5.根据权利要求3所述的基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:所述的热敏塑料片(9)的中心折角处为圆形折弯,热敏塑料片(9)的两端的同一侧面分别连接机械手变形部(6)和机械手固定部(7)的手背面;热敏塑料片(9)在弯曲时朝向抓取手的中心弯曲。

6.根据权利要求1所述的基于织网状结构的封闭抓取柔性机械手,其特征在于:所述的机械手变形部(6)为扇片结构,机械手变形部(6)的根端为其中一侧直线边且垂直于抓取单臂(4)的长度方向,机械手变形部(6)的另一侧直线边平行于抓取单臂(4)的长度方向,每个机械手变形部(6)的弧形边靠近另一个相邻的机械手变形部(6)的另一侧直线边。

7.根据权利要求1‑6任一所述的封闭抓取柔性机械手的抓取方法,其特征在于:所述的柔性机械手在初始状态时,抓取单臂(4)呈竖直状态,使得扭簧(8)的两侧弹簧条相互平行,热敏塑料片(9)的两侧部均竖直,电磁体固定部(2)连通外部供电设备,电磁体固定部(2)和电磁体移动部(3)相互磁吸吸附,气动圈I(5)呈收缩状态;当柔性机械手抓取待抓取物体时,断开电磁体固定部(2)的通电,通过外部气泵向气动圈I(5)内通气,气动圈I(5)膨胀变大为气动圈II(10),电磁体固定部(2)和电磁体移动部(3)相互远离,抓取手的各个抓取单臂(4)相互靠近,使得待抓取物体位于各个抓取单臂(4)的中心;然后通过外部供电设备连通各个热敏塑料片(9)上的制热片至预设温度,热敏塑料片(9)经过加温从刚性变为柔性,扭簧(8)的两侧弹簧条恢复为相互垂直状态,带动每个抓取单臂(4)的机械手变形部(6)依次变为平行状态,抓取单臂(4)的热敏塑料片(9)越薄,机械手固定部(7)越短,机械手变形部(6)变形的越快,各个抓取单臂(4)按序变形,相互叠加形成织网结构,完成柔性机械手的开口的封闭形成封闭空间,此时将各个制热片断开通电,各个热敏塑料片(9)由柔性变为刚性,柔性机械手自初始状态转变为扭转状态,完成对待抓取物体的抓取。