一种柔性机械手的制作方法

本实用新型涉及机械手领域，具体涉及一种柔性机械手。

背景技术：

在工业自动化领域，机械臂末端抓取动作主要由刚性机械手爪或真空吸盘完成，但是刚性机械爪由于其力度难以控制，在针对一些柔软及脆弱物体进行抓取时，很难实现无损抓取，真空吸盘对表面光滑的物体吸附效果好，但是对表面粗糙的物体吸附效果较差。

现有技术中出现了柔性机械手，柔性机械手采用柔性气动手指，如授权公告号为CN 208068304 U的中国实用新型公开了一种柔性机械手，包括具有中空腔体的连接柱、设于连接柱上的总进气口、设于连接柱一端的连接板和至少两组手指机构，手指机构包括手指指面、手指指背、设于手指指面与手指指背之间的第一腔体，至少一个设置于手指指背上的半圆供体、设于半圆工体中的与第一腔体连通的第二腔体，手指指背的膨胀变形量大于手指指面。手指指跟处设置有连接件，连接件通过设置于连接板上的滑槽滑动设置，能够实现靠近或远离连接柱，使机械爪可以对应的抓取不用大小的柔软或脆弱的物品。

但是上述技术方案也存在以下缺点，在调节时只能一个手指、一个手指单个进行调节，每个手指相对于连接柱的距离不能保证调节距离都一致，导致抓取时存在偏差，不易实现抓取物体。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种柔性机械手，以解决现有技术中所有手指无法同时进行等距调节导致抓取物体时存在偏差造成的物体不易被抓取的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种柔性机械手采用如下技术方案：一种柔性机械手，包括具有中心孔的连接柱，连接柱的一端设置有连接板，连接柱的另一端设置有连接法兰，连接板上设置有两个以上的手指机构，手指机构包括柔性手指本体和供柔性手指本体安装的安装筒体，各手指本体均包括手指指面和手指背面，手指背面的弹性模量大于手指指面的弹性模量，手指本体上于手指指面和手指背面之间设置有气道，手指背面上设置有多个沿手指长度方向间隔设置的并与气道连通的气室，该柔性机械手还包括用于向对应手指本体上的气道充放气的充放气装置；连接板上设置有导向槽，安装筒体的一端导向移动安装于导向槽中，安装筒体与连接板之间设置有对安装筒体移至合适位置对其固定的固定结构，所述连接板具有与所述中心孔相对设置并连通的连通孔，中心孔和连通孔中沿轴线移动设置有传动杆，传动杆与各安装筒体之间设置有连杆结构，连杆结构包括用于与传动杆铰接的第一连杆和一端与对应安装筒体铰接另一端与第一连杆铰接的第二连杆，该柔性机械手还包括用于驱动传动杆沿轴线移动的驱动机构。

所述传动杆的端部设置有连接盘，第一连杆均铰接于连接盘上，连接盘上设置有用于检测是否抓取到物体的红外传感器。

所述连接柱具有中空的腔体，腔体壁上设置有总进气口和与各手指本体对应的出气口，安装筒体上设置有供连通各出气口与对应手指本体上气道的连通管通过的安装孔，连接板上设置有与导向槽平行的以供各连通管随对应安装筒体移动的长槽。

各所述手指本体沿对应安装筒体的轴线方向弹性设置于相应安装筒体中。

所述手指本体包括安装于安装筒体内部的安装部分和位于安装筒体外部的抓取部分，安装部分上设置有用于径向的凸起，安装部分上套设有压簧，压簧的一端顶压于凸起上另一端顶压于安装筒体的筒底上。

所述安装部分上于手指背面上设置有硬度大于手指本体硬度的限制层，所述凸起设置于限制层上。

所述手指指面上设置有防滑凸起。

本实用新型的有益效果：驱动机构驱动传动杆沿中心孔轴线动作，传动杆通过连杆结构可以同时带动各手指机构朝向或远离连接柱动作，可以保证各收支机构的靠近或远离连接柱的距离一致，避免出现抓取物体时柔性爪与连接柱的轴线存在偏差造成不易操作及物体不易被抓取的问题。

进一步地，各手指本体弹性设置于安装筒体中，可以保证在倾斜斜面上或者是曲面上抓取物体时，先接触到斜面或曲面的手指本体可以产生一个沿其长度方向的距离移动，使得后与斜面或曲面的手指本体一起对物体进行抓取，不仅可以抓取平面上的物体，也可以很好的对斜面或曲面上的物体进行抓取。

附图说明

图1是本实用新型的一种柔性机械手的一个实施例中的结构示意图；

图2是图1中手指机构的结构示意图；

图3是手指本体的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的一种柔性机械手的实施例，如图1-图3所示，包括具有中心孔的连接柱1，连接柱1的一端设置有连接板2，连接柱1的另一端设置有连接法兰3，可以通过连接法兰3可拆卸连接于相应的器械上面。连接板2上设置有三个手指机构4，各手指机构4均包括柔性手指本体5和供手指本体5安装的安装筒体6，各手指本体5均包括手指指面27和手指背面28，手指背面27的弹性模量大于手指指面28的弹性模量，手指本体5上于手指指面27和手指背面28之间设置有气道23，手指背面28上设置有多个沿手指长度方向间隔设置的并与气道23连通的气室24，本实施例中气室24均为矩形气室。

该柔性机械手还包括用于向对应手指本体上的气道充放气的充放气装置，充放气装置可以为气泵。连接板2上设置有导向槽29，导向槽29的数量为两个并平行设置，安装筒体6的一端导向移动安装于导向槽中，安装筒体的端部设置有用于导向安装于导向槽中的导向柱21。安装筒体6与连接板2之间设置有对安装筒体移至合适位置对其固定的固定结构，导向柱21的端部具有螺纹段，固定结构包括与螺纹段螺纹连接的锁紧螺母22。连接板2具有与所述中心孔相对设置并连通的连通孔，中心孔和连通孔中沿轴线移动设置有传动杆7，传动杆7与各安装筒体之间设置有连杆结构，连杆结构包括用于与传动杆铰接的第一连杆9和一端与对应安装筒体铰接另一端与第一连杆铰接的第二连杆10，该柔性机械手还包括用于驱动传动杆沿轴线移动的驱动机构，驱动机构为液压缸。

连接柱具有中空的腔体，腔体壁上设置有总进气口12和与各手指本体对应的出气口13，各出气口13与对应的手指本体的气道通过连通管14连接，安装筒体上设置有供连通各出气口与对应手指本体上气道的连通管14通过的安装孔20，连接板上设置有与导向槽平行的以供各连通管随对应安装筒体移动的长槽30。传动杆7的端部设置有连接盘8，第一连杆9均铰接于连接盘8上，连接盘上可以设置于凸耳，第一连杆铰接于凸耳上。连接盘8上设置有用于检测是否抓取到物体的红外传感器11。

各手指本体5沿对应安装筒体6的轴线方向弹性设置于相应安装筒体中，手指本体5包括安装于安装筒体6内部的安装部分16和位于安装筒体外部的抓取部分17，抓取部分17上设置有上述气室，安装部分16上设置有用于径向的凸起18，安装部分16上套设有压簧19，压簧19的一端顶压于凸起上另一端顶压于安装筒体的筒底上。安装部分上于手指背面上设置有硬度大于手指本体硬度的限制层25，凸起设置于限制层上，限制层的设置可以在手指本体压缩弹簧时安装部分不发生弯曲变形或者发生少量的弯曲变形。这样设计可以保证在倾斜斜面上或者是曲面上抓取物体时，先接触到斜面或曲面的手指本体可以产生一个沿其长度方向的距离移动，使得后与斜面或曲面的手指本体一起对物体进行抓取，不仅可以抓取平面上的物体，也可以很好的对斜面或曲面上的物体进行抓取。手指指面上设置有防滑凸起26，可以更好的抓取物体，防止其在抓取后移动过程中脱落。

在本实用新型的其他实施例中，手指机构的数量也可以为两个或者四个，可根据实际需要进行调整；传动杆的端部可以不设置连接盘，此时第一连杆均铰接于传动杆的端部，此时红外传感器也设置于传动杆的端部上；在用不到在斜面或曲面上抓取物体时，手指本体也可以固定安装于安装筒体中。