内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪的制作方法

本发明属于机械夹具技术领域，具体涉及内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪。

背景技术：

目前，在工业生产的各个环节，机械夹具被广泛的使用，传统的机械夹具夹持物体时，由于所要夹取物体的形状各异，夹具夹持点的分布各不相同，且没有相关准确的夹持数据作为分析的基础，使得夹具在夹持不同物体时只能依靠工人的经验不断进行现场的调试，导致夹持过程不稳定，当面对各种不同形状的夹持物体时，不能做到快速有效的精准抓取，耗时耗力，且抓取过程中容易造成物体的损坏。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供可以实现不同空间范围内、不同位置物体的批量精准抓取，并有效防止目标物体在抓取过程中遭到破坏的软体夹爪。

所述内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，包括至少一个夹爪组件，其特征在于夹爪组件包括软体夹爪、连接板和多模态触觉传感器,所述软体夹爪为两个，相对对称设置在连接板两端,软体夹爪包括中空的软体夹爪本体，中空部分构成第一气室，软体夹爪本体内侧壁的外表面设有倒钩齿槽，外侧壁设为多组连续弯曲结构,弯曲结构的内侧构成第二气室，第二气室与第一气室相通；软体夹爪本体内侧壁开设第一凹槽和第二凹槽，所述多模态触觉传感器至少包括多截面压力传感器和弯曲传感器，所述多截面压力传感器和弯曲传感器分别嵌入式固定放置在第一凹槽和第二凹槽中。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于两个软体夹爪沿着连接板长度方向的中心线对称放置。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于软体夹爪与连接板接触的一面为夹爪端面，夹爪端面上开设有通气孔，所述通气孔与第一气室、第二气室相连通。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于所述连接板上设有气管安装孔和和信号线过孔，气管安装孔与通气孔匹配，气管经气管安装孔后插入通气孔，对气室充气；信号线过孔内设有信号线，信号线与多截面压力传感器和弯曲传感器连接。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于连接板上端面开设有燕尾槽、安装孔中的至少一种，连接板通过燕尾槽或安装孔与外部设备相连接，实现不同空间范围内的精准抓取。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于燕尾槽为两个，沿着连接板长度方向的中心线对称设置。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于所述多截面压力传感器包括第一接线端和第二接线端，多截面压力传感器上设有圆形截面、三角形截面、嵌套凹型截面或矩形截面中的一种或多种任意组合；所述弯曲传感器包括弯曲传感器连接段及由弯曲传感器连接段连接的第三接线端和第四接线端。

所述的内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，其特征在于所述第一接线端、第二接线端、第三接线端和第四接线端的上端均延伸出夹爪端面，至信号线过孔的内部并分别与信号线连接。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过设置的第一气室和第二气室，控制进气量的不同，可以调整软体夹爪向指定方向上的弯曲变形程度，进而调整软体夹爪抓取的力度，通过设置的连接板，利用连接板上的燕尾槽和安装孔可以将若干组夹爪组件自由组装，为实现不同位置的批量抓取提供参考方案，且通过连接板可以与外部机械臂等装置配合使用，实现不同空间范围内物体的抓取；

2）本发明通过设置的多截面压力传感器和弯曲传感器，当软体夹爪夹持物体时，弯曲传感器可以将软体夹爪的弯曲变形数据以信号的形式收集传输，反馈软体夹爪的弯曲变形程度，并根据多截面压力传感器输出信号与压力的特性关系，利用多截面压力传感器，将夹持物体对软体夹爪倒钩齿槽各个位置的反作用力以不同的压力信号进行反馈，精准分析软体夹爪施加在物体上的压力大小以及作用位置，进而实现软体夹爪的精准高效抓取，可以有效防止目标物体在抓取的过程中遭到破坏。

附图说明

图1为本发明夹爪组件的装配结构示意图；

图2为本发明软体夹爪及多模态触觉传感器的结构示意图。

图中：1、多截面压力传感器；101、圆形截面；102、三角形截面；103、嵌套凹型截面；104、矩形截面；105、第一接线端；106、第二接线端；2、弯曲传感器；201、弯曲传感器连接段；202、第三接线端；203、第四接线端；3、软体夹爪；301、第一凹槽；302、第二凹槽；303、第一气室；304、第二气室；305、通气孔；306、夹爪端面；307、倒钩齿槽；4、连接板；401、气管安装孔；402、燕尾槽；403、安装孔；404、信号线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

请参阅图1-2，内嵌柔性多模态触觉传感器的软体夹爪，包括至少一个夹爪组件，夹爪组件包括软体夹爪3、连接板4和多模态触觉传感器,软体夹爪3为两个，相对对称设置在连接板4两端,软体夹爪3包括中空的软体夹爪本体，中空部分构成第一气室303，软体夹爪本体内侧壁的外表面设有倒钩齿槽307，外侧壁设为多组连续弯曲结构,弯曲结构的内侧构成第二气室304，第二气室304与第一气室303相通；软体夹爪本体内侧壁开设第一凹槽301和第二凹槽302，多模态触觉传感器至少包括多截面压力传感器1和弯曲传感器2，多截面压力传感器1和弯曲传感器2分别嵌入式固定放置在第一凹槽301和第二凹槽302中。

两个软体夹爪3沿着连接板4长度方向的中心线对称放置；

软体夹爪3与连接板4接触的一面为夹爪端面306，夹爪端面306上开设有通气孔305，通气孔305与第一气室303、第二气室304相连通；

连接板4上设有气管安装孔401和信号线过孔，气管安装孔401与通气孔305匹配，气管经气管安装孔401插入通气孔305，对气室充气；信号线过孔内设有信号线404，信号线404与多截面压力传感器1和弯曲传感器2连接；

连接板4上端面开设有燕尾槽402、安装孔403中的至少一种，连接板4通过燕尾槽402或安装孔403与外部设备相连接，实现不同空间范围内的精准抓取；

燕尾槽402为两个，沿着连接板4长度方向的中心线对称设置；

多截面压力传感器1包括第一接线端105和第二接线端106，多截面压力传感器1上设有圆形截面101、三角形截面102、嵌套凹型截面103或矩形截面104中的一种或多种任意组合；弯曲传感器2包括弯曲传感器连接段201、第三接线端202和第四接线端203；

第一接线端105、第二接线端106、第三接线端202和第四接线端203的上端均延伸出夹爪端面306，至信号线过孔的内部并分别与信号线404连接。

本发明在进行抓取物体时，采取的主要技术方案有：通过气管安装孔401将气体导入多组软体夹爪3内的第一气室303和第二气室304内，当气体充满第一气室303和第二气室304时，第二气室304受气体压力变形膨胀，使得多组软体夹爪3沿着倒钩齿槽307一侧发生形变，使得软体夹爪3内的弯曲传感器2的弯曲传感器连接段201变形，并通过第三接线端202和第四接线端203输出弯曲信号，由弯曲信号判断软体夹爪3当前的弯曲状态，当多组变形的软体夹爪3夹持物体时，由于力的相互作用，夹持物体给软体夹爪3一个反向作用力，使得倒钩齿槽307被压缩，进而压缩软体夹爪3内的多截面压力传感器1，多截面压力传感器1通过第一接线端105和第二接线端106将压力信号输出，通过判断多截面压力传感器1输出信号与压力的特性关系，精准分析压力大小及位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。