可调整式气动软体抓手的制作方法

本实用新型涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种可调整式气动软体抓手。

背景技术：

软体机器人是当今机器人技术的新兴热点和未来发展前沿，与传统刚性机器人相比，表现出了前所未有的适应性、灵敏性和敏捷性，并不断地扩充着机器人的应用领域，是机器人未来发展的主要趋势之一。

国内外的研究人员根据软体材料及驱动的特点，设计了许多有别于传统刚性抓手的软体抓手。这些软体抓手拥有良好的环境交互性和人机安全性，能够轻柔的抓住很多易碎的物体，具有良好的应用前景。但是目前这种软体抓手由于刚性支架的不可调整性，往往都是固定抓取方式的抓手，只能应用于单一抓取环境，同时固定式软体抓手，拆卸维护相当麻烦。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种可调整式气动软体抓手。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可调整式气动软体抓手，其可调整软体抓手的抓取形状，且安装、拆卸方便快捷，制作成本低，能够快速完成组装。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一种可调整式气动软体抓手，所述气动软体抓手包括环形支架、安装法兰、连接安装法兰和环形支架的连接支架、滑动安装于环形支架上的弧形滑块、固定安装于弧形滑块上方的滑块端盖、以及固定安装于滑块下方的柔性单指。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装法兰通过三个连接支架与环形支架固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形支架上标有均匀的刻度。

作为本实用新型的进一步改进，所述弧形滑块上设有弧形槽，滑块端盖覆盖所述弧形槽，环形支架收容于所述弧形槽内。

作为本实用新型的进一步改进，所述弧形滑块下方设有贯穿的收容部，所述柔性单指通过卡扣的方式固定安装于收容部中。

作为本实用新型的进一步改进，所述柔性单指包括连接头、固定安装于连接头上的软指、安装于连接头内且与软指相连的气动接头、固定安装于连接头上的扭转弹簧、以及通过扭转弹簧安装于连接头上的连杆卡扣和软指挤压扣。

作为本实用新型的进一步改进，所述软指包括基体及设于基体上的若干气腔，所述气腔腔体大小沿远离气动接头的方向逐渐减小。

作为本实用新型的进一步改进，所述连杆卡扣和软指挤压扣安装于扭转弹簧的两侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述连杆卡扣的第一端可旋转安装于连接头上，第二端设有第一凹陷结构，所述连接头上设有突起结构，所述连接头上设有用于对连杆卡扣进行限位的若干限位部，连杆卡扣上的第一凹陷结构和连接头上的突起结构相互配合以实现连杆卡扣和连接头的卡扣安装。

作为本实用新型的进一步改进，所述软指挤压扣的第一端可旋转安装于连接头上，第二端设有第二凹陷结构，所述连接头上设有圆杆结构，所述软指挤压扣上朝向连接头一侧表面设有倒刺结构，用于卡紧挤压软指以将软指固定于连接头上，软指挤压扣上的第二凹陷结构和连接头上的圆杆结构相互配合以实现软指挤压扣与连接头的卡扣安装。

本实用新型的有益效果是：

1、环形支架和弧形滑块配合机制，可根据抓取物体的形状大小等来调整柔性单指的相对安装方位；

2、弧形滑块与柔性单指通过卡扣相连接，可快速安装、拆卸，极大的方便了柔性抓手的维护、更换；

3、安装法兰、连接支架和环形支架采用分离式设计，既保证了连接的精度和强度，又使得零件的加工更加简便；

4、在环形支架上标有刻度，并且滑块端盖和弧形滑块通过紧定螺钉来安装定位，确保柔性单指的安装精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一具体实施方式中气动软体抓手的立体结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式中安装法兰的立体结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式中连接支架的立体结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式中环形支架的立体结构示意图；

图5为本实用新型一具体实施方式中弧形滑块的立体结构示意图；

图6为本实用新型一具体实施方式中柔性单指的立体结构示意图；

图7为本实用新型一具体实施方式中连接头的立体结构示意图；

图8a为本实用新型一具体实施方式中连接头的侧视结构示意图；

图8b为图8a中A-A处的剖面结构示意图；

图9为本实用新型一具体实施方式中连杆卡扣的立体结构示意图；

图10为本实用新型一具体实施方式中软指挤压扣的立体结构示意图；

图11为本实用新型一具体实施方式中气动接头的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参图1至图6所示，本实用新型一具体实施方式中的可调整式气动软体抓手，包括环形支架20、安装法兰30、连接安装法兰和环形支架的连接支架40、滑动安装于环形支架上的弧形滑块50、固定安装于弧形滑块上方的滑块端盖60、以及固定安装于滑块下方的柔性单指10。

参图1至图4所示，本实施方式中的安装法兰30通过三个连接支架40与环形支架20固定连接，且安装法兰、连接支架及环形支架为分离式设计，保证了连接强度、刚度的同时降低了零部件的加工难度。

优选地，环形支架20上侧标有均匀的刻度，可实现柔性单指10的精准定位。

参图1、图5所示，弧形滑块50上设有弧形槽51，滑块端盖60覆盖弧形槽51，环形支架20收容于弧形槽51内。弧形滑块50可沿环形支架20移动，实现了软体抓手的抓取形状的变化。优选地，滑块端盖60通过多枚紧定螺钉固定安装于弧形滑块50上。

弧形滑块50下方设有贯穿的收容部52，柔性单指10通过自带卡扣安装于固定安装于收容部52中，卡扣安装方式实现了柔性单指的快速安装、拆卸和维护。

参图6所示，本实施方式中的柔性单指10为可拆卸式气动柔性单指，包括连接头12、固定安装于连接头上的软指11、安装于连接头内且与软指相连的气动接头14、固定安装于连接头上的扭转弹簧16、以及通过扭转弹簧安装于连接头上的连杆卡扣13和软指挤压扣15。

软指11和连接头12相连形成一个柔性单指，气动接头14安装在连接头12上，软指挤压扣15通过扭转弹簧16连接在连接头12上，连杆卡扣13通过扭转弹簧16连接在连接头12上。本实施方式中的连接头12上设置了两种卡扣结构，实现了软指的快速连接以及整个柔性单指的快速安装。

参图6并结合图8a所示，软指11包括基体111及设于基体上的若干气腔112，本实施方式中设有8个气腔，且气腔112腔体大小沿远离气动接头的方向逐渐减小，如此可以使得软指在一定气压下充气或抽气时能够发生更大的弯曲变形。

另外，基体111下方设有若干凸出设置的基板113，基板113表面上设有齿状结构114。基板113处的厚度大于其余位置基体111的厚度，齿状结构114使得软指与物体接触时有更高的摩擦力，增强了软指的物体抓取能力。

结合图8b所示，软指11内设有若干用于充气或抽气的通道115。优选地，本实施方式中软指11的内部设有三条相同的用于充气或抽气的通道115，保证软指在工作时姿态平稳性同时，增强了软指的弯曲量。

参图6、图8a、图11所示，软指11的端部设有与通道相连通的气管116，气动接头14与气管116固定连接。气管116可以使得软指可以快速的固定到连接头上，并确保了软指的气密性。

进一步地，本实施方式中连接头12设置为槽型结构，如此气动接头不会被外部连杆挤压，同时外部连杆能够稳定的卡在连接头上。气动接头14直接安装于连接头12内，气动接头14和连接头12之间留有足够的压缩距离，如此气动接头能够方便的进行调节。

本实施方式中的连杆卡扣13和软指挤压扣15安装于扭转弹簧16的两侧，以下对连杆卡扣13和软指挤压扣15与扭转弹簧16的安装方式进行详细说明。

参图6、图7、图9所示，连杆卡扣13的第一端131可旋转安装于连接头上，第二端132设有第一凹陷结构1301，连接头12上设有突起结构121，连杆卡扣13上的第一凹陷结构1301和连接头12上的突起结构121相互配合以实现连杆卡扣13和连接头12的卡扣安装。在卡扣结构形成的同时，连杆卡扣配合连接头，将整个柔性单指固定在连接头上。

进一步地，连接头12上设有用于对连杆卡扣进行限位的若干限位部122。

参图6、图7、图10所示，软指挤压扣15的第一端151可旋转安装于连接头12上，第二端152设有第二凹陷结构1501，连接头12上设有圆杆结构123，软指挤压扣15上的第二凹陷结构1501和连接头12上的圆杆结构123相互配合以实现软指挤压扣15与连接头12的卡扣安装。另外，软指挤压扣15上朝向连接头一侧表面设有倒刺结构1502，用于卡紧挤压软指以将软指固定于连接头上。在卡扣结构形成的同时，软指挤压扣15的倒刺结构1502开始挤压软指，将软指固定在连接头上。

本实施例中的柔性单指具有以下特点：

1、在连接头上设置了两种卡扣结构，实现了软指的快速连接以及整个柔性单指的快速安装；

2、在软指挤压扣以及连杆卡扣和连接头连接处，设置了扭转弹簧，增强了软指挤压扣和连杆卡扣的卡扣能力；

3、在连接头上设置了槽型结构，既保证了气动接头不被外部连杆挤压的安全性，又确保了外部连杆能够稳定的卡在连接头上；

4、在连接头上设置了气动接头，确保了外部气源和软指之间连接处的气密性，同时实现了快速连接气源的能力；

5、设置了连杆卡扣，使得柔性单指可以快速的安装在软手的硬质连杆上，实现了柔性单指的快速安装；

6、设置了软指挤压扣，使得软指可以快速的固定到连接头上，实现了柔性单指的快速组装功能，同时也方便软指的拆卸和维护；

7、在软指内部设置了三条气腔通道，保证软指在工作时姿态平稳性同时，增强了软指的弯曲量；

8、在软指一侧设置了多个从上到下依次缩短的气囊结构，使得软指在一定气压下充气或抽气时能够发生更大的弯曲变形；

9、在软指的另一侧设置了三段齿状结构的基板，使得软指与物体接触时有更高的摩擦力，增强了软指的物体抓取能力；

10、在软指的上端设置了连接气管，使得软指可以快速的固定到连接头上，并确保了软指的气密性。

由以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

1、环形支架和弧形滑块配合机制，可根据抓取物体的形状大小等来调整柔性单指的相对安装方位；

2、弧形滑块与柔性单指通过卡扣相连接，可快速安装、拆卸，极大的方便了柔性抓手的维护、更换；

3、安装法兰、连接支架和环形支架采用分离式设计，既保证了连接的精度和强度，又使得零件的加工更加简便；

4、在环形支架上标有刻度，并且滑块端盖和弧形滑块通过紧定螺钉来安装定位，确保柔性单指的安装精度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。