流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置的制造方法_2

文档序号:9820534阅读:来源:国知局
、聚酯薄膜和金属箔中的任意一种制成。
[0024]本发明所述的流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述流体驱动源采用流体容器,所述流体容器与端口连通。
[0025]本发明所述的流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述流体为气体。
[0026]本发明所述的流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述气体为空气、氮气和惰性气体的任意一种。
[0027]本发明所述的流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述滑动推杆包括至少一个不可弯曲、不可压缩的刚性杆和至少一个可弯曲、可压缩的弹性件;所述刚性杆和弹性件串联在一起。
[0028]本发明与现有技术相比,具有以下突出特点:
[0029]本发明装置采用多个滑动推杆、可变形的膜皮与流体等综合实现离散空间自适应抓取功能,利用多个滑动推杆实现对物体大小和形状的自适应功能,不需要根据物体的形状、大小调整该装置,利用流体排出时大气压的帮助,膜皮收缩,使多个滑动推杆向装置的中心弯曲变形,达到对物体的多向抓持效果;该装置对不同方向放置的各种形状(包括长条状)物体均可有效抓持;该装置仅需要一套杆簇,因此结构简单;仅需从膜皮中排出少量流体,就可以轻松让滑动推杆向中心弯曲变形和聚拢多个推杆从而达到抓持物体的目的,因此能耗低、抓持快速、耗时短;该装置中,所有的滑动推杆、活塞及通孔较好地封闭在了装置内部,因此该装置适合在比较恶劣(如存在较多粉尘、飞絮)的工作环境中使用,长期使用的可靠性好,使用寿命长;由于实现了多向抓取,能够在多个方向对目标物体提供抓持力,而且某些情况下还能够依靠滑动推杆挤压的膜皮与目标物体接触点之间产生局部低压区域,进一步依靠大气压辅助抓取,因此抓持稳定性高。
【附图说明】
[0030]图1是本发明提供的流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置的一种实施例的剖视图。
[0031 ]图2是图1所示实施例的正视图。
[0032]图3是图1所示实施例的一种三维外观图。
[0033]图4是图1所示实施例的另一种三维外观图。
[0034]图5是图1所示实施例除去柔性膜皮和夹紧圈的三维示意图。
[0035]图6是图1所示实施例除去柔性膜皮和夹紧圈的仰视图。
[0036]图7、图8和图9是图1所示实施例抓取长条状目标物体的过程示意图。
[0037]图10、图11和图12是图1所示实施例抓取球状目标物体的过程示意图。
[0038]图13和图14是图1所示实施例抓取球状物体的原理示意图。
[0039]图15是图1所示实施例抓取球状目标物体时,隐藏目标物体、柔性膜皮和夹紧圈三维示意图。
[0040]图16是图1所示实施例抓取球状目标物体时,隐藏目标物体、柔性膜皮、夹紧圈、下基座和一部分滑动推杆的正视图。
[0041 ]图17是图1所示实施例抓取长条状目标物体时,隐藏目标物体、柔性膜皮和夹紧圈的三维示意图。
[0042]图18是图1所示实施例抓取长条状目标物体时,隐藏目标物体、柔性膜皮、夹紧圈和下基座的正视图。
[0043]图19是图1所示实施例抓取长条状目标物体的三维示意图。
[0044]图20是图1所示实施例抓取球状目标物体的三维示意图。
[0045]图21是本发明的又一种实施例的滑动推杆的示意图。
[0046]在图1至图21中:
[0047]1-基座,11-上基座,12-下基座,111-第一端口,112-第二端口,
[0048]121-通孔, 122-端口, 21-簧件, 22-活塞,23-滑动推杆,
[0049]231-刚性杆,232-弹性件,3_柔性膜皮,4_夹紧圈, 5_支承面,
[0050]61-球形目标物体,62-长条状目标物体7-流体。
【具体实施方式】
[0051]下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明的具体结构、工作原理及工作过程。
[0052]本发明设计的一种流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置,包括基座和K个滑动推杆;每个所述滑动推杆的一端滑动镶嵌在基座中且滑动方向与该滑动推杆的中心线平行,所有所述滑动推杆的中心线相互平行;本发明提供的一种流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:该流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置还包括膜皮、流体、流体驱动源、K个活塞和K个簧件;所述基座包括K个通孔和至少一个端口;所述流体驱动源与端口相连;至少2个所述滑动推杆受力可弯曲且不受力时可复原;所述第i个活塞密封地滑动镶嵌在第i个通孔中,所述通孔的顶部与外界大气相通;所述第i个簧件的两端分别连接基座与第i个滑动推杆,或者所述第i个簧件的两端分别连接基座与第i个活塞;所述第i个滑动推杆与第i个活塞固接,所有所述滑动推杆的一端均从基座的同一侧伸出;所述膜皮可变形,所述膜皮具有开口,所述膜皮包裹所有滑动推杆伸出基座的部分,所述膜皮的开口密封固接在基座上;所述膜皮、基座与所有活塞构成一个对流体密封的腔室,流体密封在所述腔室中;所述端口为流体进入腔室的入口或离开腔室的出口;其中,K为大于I的自然数;i = I,2,…,K; i为自然数。
[0053]取K= 36,则本发明所述的流体驱动柔性杆簇自适应机器人手装置的一种实施例,如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示。该实施例包括基座1、膜皮3、流体7、36个活塞22、36个簧件21和36个滑动推杆23;每个所述滑动推杆23的一端滑动镶嵌在基座中且滑动方向与该滑动推杆的中心线平行,所有所述滑动推杆23的中心线相互平行;所述基座I包括36个通孔121和至少一个端口 122;全部所述滑动推杆23受力可弯曲且不受力时可复原;所述第i个活塞22密封地滑动镶嵌在第i个通孔121中,所述通孔121的顶部与外界大气相通;所述第i个簧件21的两端分别连接基座I与第i个活塞21;所述第i个滑动推杆23与第i个活塞22固接,所有所述滑动推杆23的一端均从基座I的同一侧伸出;所述膜皮3可变形,所述膜皮3具有开口,所述膜皮3包裹所有滑动推杆23伸出基座I的部分,所述膜皮3的开口密封固接在基座I上;所述膜皮3、基座I与所有活塞22构成一个对流体密封的腔室,流体密封在所述腔室中;所述端口 122为流体进入腔室的入口或离开腔室的出口;其中,1 = 1,2,-_,36;1为自然数。
[0054]本实施例还包括两个端口,其中一个为第一端口111,另一个为第二端口 112。
[0055]本实施例中,所述流体驱动源采用栗,所述栗与第一端口111相连接。本实施例中,所述栗为可逆作用栗。另一种实施例中,所述流体驱动源可以采用流体容器,所述流体容器与端口连通。
[0056]本实施例中,所述膜皮3由柔性可排空的材料制成。
[0057]本发明所述的流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述膜皮3由乙烯基、弹性材料、涂层布、聚酯薄膜和金属箔中的任意一种制成。本实施例中,所述膜皮3由弹性材料制成,所述膜皮采用橡胶材料。
[0058]本实施例中,所述流体为气体。
[0059]本发明所述的流体柔性杆簇自适应机器人手装置,其特征在于:所述气体为空气、氮气和惰性气体的任意一种。本实施例中,所述流体采用空气。
[0060]本实施例中,所述簧件21均为压簧;所述基座分为上基座11和下基座12,上基座11和下基座12均有36个通孔和至少一个端口;所述上基座11的第i个通孔与所述下基座12的第i个通孔同轴,所述上基座11的端口与所述下基座12的端口同轴,所述上基座11固定在下基座12上;所述第i个压簧的一端固定在上基座11的第i个通孔上,另一端与第i个活塞21的一端相连,每个所述滑动推杆23与活塞的另一端相连,所述活塞滑动镶嵌在下基座的通孔中;其中,i = l,2,.",36;i为自然数。
[0061]本实施例还包括夹紧圈4,所述夹紧圈将膜皮3的开口以密封的关系固定在
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