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专利号: 2024118924188
申请人: 燕山大学
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:

1.一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:包括若干软体气动手指单元(1)、驱动绳索(2)、刚性底座支架(3)和驱动气囊单元(4);所述软体气动手指单元(1)包括弹性套(11)、弹簧钢片(12)、手指导绳管(13)和手指内部气囊(41),以弹簧钢片(12)为基础设置手指内部气囊(41),弹性套(11)包裹在弹簧钢片(12)和手指内部气囊(41)的外部,所述驱动绳索(2)按照一定的布绳规则依次穿过相应的手指导绳管(13)将各软体气动手指单元(1)连接起来,最后经收绳孔(34)穿出并通过导绳管(6)连接至驱动结构,所述刚性底座支架用于支撑各软体气动手指单元(1),所述驱动气囊单元包括所述手指内部气囊(41)和外部扇形气囊(42),手指内部气囊(41)和外部扇形气囊(42)联通,通过一个导气管(7)进行气压输送,所述外部扇形气囊(42)用于软体气动手指单元(1)与刚性底座支架(3)夹角的大范围控制,所述手指内部气囊(41)用于完成软体气动手指单元(1)的弧度控制。

2.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述弹性套(11)由硅胶浇筑成多段腔体结构,具体地,所述弹性套(11)的主体形状与弹簧钢片(12)匹配,在靠近刚性底座支架(3)的一侧,设置有均匀等间距设置的若干凸起,所述凸起为充气腔体,每个充气腔体中均设置有手指内部气囊(41),所述弹簧钢片(12)与弹性套(11)在浇筑时成一体式结构,并在末端通过螺栓(9)固定在手指连接板(502)上形成软体手指的基体,所述手指导绳管(13)通过绳索固定在穿绳孔(121)下侧,也在浇筑时与弹性套(11)浇筑成一体,用以驱动绳索(2)的穿通,所述手指内部气囊(41)由聚乙烯薄膜制成,并设置成多层腔体结构嵌套于弹性套的多段腔体内部,通过通入正压使得手指弯曲。

3.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述气驱软体抓持机器人呈展开状态时,软体气动手指单元(1)呈圆弧状外翻状态,在闭合时,软体气动手指单元(1)呈自然伸直状态。

4.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述刚性底座支架(3)与软体气动手指单元(1)连接的部分为长方体结构,所述软体气动手指单元(1)的数量为四个,依次设置于立方体结构的四个侧面。

5.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述刚性底座支架(3)包括手指安装座(31)和底板(33),所述手指安装座(31)为长方体结构,在其顶部中心设置有安装孔用以安装视觉摄像头(8),所述手指安装座(31)设置为中空结构,用于减轻重量以及储存摄像头电线,所述手指安装座(31)的四个侧面设置有四个螺栓孔,用以安装连接架(5)的底座连接板(501),所述手指安装座(31)的对角侧设置有两个收绳孔(34),用以将驱动绳索(2)统一输出至驱动系统,底板(33)为圆形结构,并通过螺栓与手指安装座(31)连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述手指内部气囊(41)和外部扇形气囊(42)均由聚乙烯薄膜支撑,所述手指内部气囊(41)为多段腔体式结构用以嵌套在弹性套(11)的每个腔体之中驱动手指弯曲,所述外部扇形气囊(42)为扇形结构,安装在连接架(5)的底座连接板(501)和手指连接板(502)之间,用以驱动手指张开和闭合,其末端穿过底座连接板(501)与导气管(7)密封连接,从而实现驱动气囊(4)与气源的连接。

7.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述的软体气动手指单元(1)通过螺栓(9)将弹簧钢片(12)固定在连接架(5)上,所述连接架(5)包括底座连接板(501)、手指连接板(502)和转轴(503),所述底座连接板(501)和手指连接板(502)通过转轴(503)连接。

8.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述驱动绳索(2)和外部扇形气囊(42)分别在放松状态和输入正压状态时,气驱软体抓持机器人呈展开状态,所述驱动绳索(2)和外部扇形气囊(42)分别在收紧状态和输入负压状态时,气驱软体抓持机器人呈闭合状态。

9.根据权利要求1所述的一种气驱绳控的可展开软体抓持机器人,其特征在于:所述视觉摄像头(8)安装在刚性支架顶端中心,用于获取气驱软体抓持机器人的目标识别和视觉导航的数据。