CN108453750A - 一种弯曲方向可控的柔性机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弯曲方向可控的柔性机械手,包括：变形板，变形板为柔性件；至少一个方向控制组件，一方向控制组件设于变形板外表面以使变形板弯折，又一方向控制组件的一端与变形板的边沿连接，又一方向控制组件的另一端为自由端且朝向远离变形板的方向延伸；方向控制组件设有：第一容纳腔，第一容纳腔内设有第一流体；第二容纳腔，第二容纳腔内设有第二流体，第二容纳腔与第一容纳腔连接，第一流体和第二流体的体积不同，方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手，利用变形板和方向控制组件相结合的结构，不仅能实现表面进行平面或者曲面变形，提高柔性机械手抓取物品的能力，还具有结构简单、操作方便等优点。

Description

一种弯曲方向可控的柔性机械手

技术领域

本发明涉及机械手技术领域,具体涉及一种弯曲方向可控的柔性机械手。

背景技术

在工业自动化领域，经常使用气动柔性机械手实现抓取动作，但是目前的柔性机械手的结构较为复杂，加工生产成本较高，在柔性气动机械手内的进气、通气管路的连接和结构较为复杂，安装和维护的难度较高，可靠性低，而且控制抓取方向的结构较为复杂，安装和拆卸都浪费时间，同时现有的柔性机械手通常为点点接触，无法实现面面接触，抓取动作时接触面积小。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种弯曲方向可控的柔性机械手。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手，包括：变形板，所述变形板为柔性件；至少两个方向控制组件，一所述方向控制组件设于所述变形板外表面以使所述变形板弯折，又一所述方向控制组件的一端与所述变形板的边沿连接，又一所述方向控制组件的另一端为自由端且朝向远离所述变形板的方向延伸；所述方向控制组件设有：第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体；第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连接，所述第一流体和所述第二流体的体积不同，所述方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。

进一步地，所述方向控制组件包括：第一管体，所述第一管体为中空结构；隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内且与所述第一管体的内壁连接，所述隔档板与所述第一管体的内壁相互配合限定所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

进一步地，所述方向控制组件包括：第二管体，所述第二管体沿其长度方向设有所述第一容纳腔；第三管体，所述第三管体沿其长度方向设有所述第二容纳腔，所述第三管体设于所述第二管体的一侧且与所述第二管体连接。

进一步地，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的数量为1个，所述变形板的两边以与所述方向控制组件的轴线相垂直的中心线为基线相对弯折形成弯折面。

进一步地，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的数量为3个以上，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的所述第一容纳腔靠近所述变形板外表面，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的所述第二容纳腔远离所述变形板外表面，多个设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的一端连接，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的另一端朝向变形板的边沿方向延伸且间隔开布置，所述变形板的多个顶点以与多个设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的中心线为基点相对弯折形成弯折面。

进一步地，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件和与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件位于所述变形板的同一侧。

进一步地，与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件的数量为多个且间隔开分布。

进一步地，多个与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件等间距间隔开分布。

进一步地，所述变形面为矩形、圆形或弧形。

进一步地，所述的弯曲方向可控的柔性机械手还包括：吸附组件，所述吸附组件与所述方向控制组件连接并位于所述方向控制组件弯曲的一侧且产生吸附力，所述吸附组件包括：第四管体，所述第四管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第四管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过所述通孔产生所述吸附力；流体抽排组件，所述流体抽排组件与所述第三容纳腔连通以向所述第三容纳腔内抽排第三流体；吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第四管体连接，所述吸盘通过所述通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘远离所述第四管体的一端设有弹性面。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手，通过采用变形板和方向控制组件结合的装置，具有如下优点：

(1)通过设置变形板，能够实现柔性曲面变形或者柔性平面变形，结构简单；

(2)通过方向控制组件控制弯曲方向，具有结构简单，操作方便以及便于加工生产等优点；

(3)采用至少两个方向控制组件能够实现多角度、多方位的弯曲，使用方便，便于调节；

(4)采用方向控制组件和变形板相互作用，实现弯曲变形，进而可以实现弯曲面构成的机械手结构，能够增大抓取面积，应用于多种物品的快速抓取；

(5)在变形板边沿设置方向控制组件，能够和弯曲的变形板进行配合，在弯曲的同时进一步实现抓取动作，提高抓取效果和抓取效率。

附图说明

图1为本发明的一实施例的弯曲方向可控的柔性机械手的结构示意图；

图2为本发明的又一实施例的弯曲方向可控的柔性机械手的结构示意图；

图3为本发明的又一实施例的弯曲方向可控的柔性机械手的第一管体的结构示意图；

图4为本发明的又一实施例的弯曲方向可控的柔性机械手的第二管体和第三管体结构示意图。

附图标记：

弯曲方向可控的柔性机械手100；

变形板10；

方向控制组件20；第一容纳腔21；第二容纳腔22；第一管体23；隔档板24；第二管体25；第三管体26；

吸附组件30；第四管体31；吸盘32。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手100。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手100包括变形板10和至少两个方向控制组件20，方向控制组件20设有第一容纳腔21和第二容纳腔22。

具体而言，变形板10为柔性件，一方向控制组件20设于变形板10外表面以使变形板10弯折，又一方向控制组件20的一端与变形板10的边沿连接，又一方向控制组件20的另一端为自由端且朝向远离变形板10的方向延伸，第一容纳腔21内设有第一流体，第二容纳腔22内设有第二流体，第二容纳腔22与第一容纳腔21连接，第一流体和第二流体的体积不同，方向控制组件20朝向体积小的一侧弯曲。

换言之，根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手100主要由变形板10和至少两个方向控制组件20组成，方向控制组件20主要设有第一容纳腔21和第二容纳腔22，变形板10为柔性件，可以进行弯曲，在变形板10的外表面可设有一方向控制组件20，通过这一方向控制组件20可以实现变形板10朝向一侧弯曲，在变形板10的外表面另一侧可设有又一方向控制组件20，通过该方向控制组件20可以实现变形板10朝向又一侧弯曲，由于第一容纳腔21和第二容纳腔22内设有不同体积的第一流体和第二流体，因此，方向控制组件20可以朝向体积小的一侧弯曲，从而可以带动变形板朝向不同的方向弯曲。

由此，根据本发明实施例的弯曲方向可控的柔性机械手100采用变形板10和至少两个方向控制组件20相结合的装置，方向控制组件20采用第一容纳腔21和第二容纳腔22相结合的装置，采用至少两个方向控制组件20和变形板10相互配合，不仅能够使变形板10朝向多个方向弯曲，还能够实现弯曲面构成的机械手结构，能够增大抓取面积，进而应用于多种物品的快速抓取。

如图3所示，根据本发明的一个实施例，方向控制组件20包括第一管体23和隔档板24。

具体地，第一管体23为中空结构，隔档板24设于第一管体23内且与第一管体23的内壁连接，隔档板24与第一管体23的内壁相互配合限定第一容纳腔21和第二容纳腔22，具有结构简单，便于加工生产等优点。

如图4所示，在本发明的一些具体实施方式中，方向控制组件20包括第二管体25和第三管体26。

具体地，第二管体25沿其长度方向设有第一容纳腔21，第三管体26沿其长度方向设有第二容纳腔22，第三管体26设于第二管体25的一侧且与第二管体25连接。

可选地，设于变形板10外表面的方向控制组件20的数量为1个，变形板10的两边以与方向控制组件20的轴线相垂直的中心线为基线相对弯折形成弯折面。

如图2所示，可选地，设于变形板10外表面的方向控制组件20的数量为3个以上，设于变形板10外表面的方向控制组件20的第一容纳腔21靠近变形板10外表面，设于变形板10外表面的方向控制组件20的第二容纳腔22远离变形板10外表面，多个设于变形板10外表面的方向控制组件20的一端连接，设于变形板10外表面的方向控制组件20的另一端朝向变形板10的边沿方向延伸且间隔开布置，变形板10的多个顶点以与多个设于变形板10外表面的方向控制组件20的中心线为基点相对弯折形成弯折面。

进一步地，设于变形板10外表面的方向控制组件20和与变形板10的边沿连接的方向控制组件20可位于变形板10的同一侧。

根据本发明的一个实施例，与变形板10的边沿连接的方向控制组件20的数量可为多个且间隔开分布。

可选地，多个与变形板10的边沿连接的方向控制组件20等间距间隔开分布。

进一步地，变形面可为矩形、圆形或弧形。

根据本发明的一个实施例，弯曲方向可控的柔性机械手100还包括吸附组件30，吸附组件30包括第四管体31、流体抽排组件和吸盘32。

具体地，吸附组件30与方向控制组件20连接并位于方向控制组件20弯曲的一侧且产生吸附力，第三管体形成有第三容纳腔，第三容纳腔内设有第三流体，第三管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过通孔产生吸附力，流体抽排组件与第三容纳腔连通以向第三容纳腔内抽排第三流体，吸盘32具有中空结构且与第三管体连接，吸盘32通过通孔与第三容纳腔连通，吸盘32远离第三管体的一端设有弹性面，通过吸附组件30可以提高抓取吸附力。

总而言之，根据本发明实施例中的弯曲方向可控的柔性机械手100，能够有效的实现弯曲抓取动作，不仅达到多角度平面弯曲、曲面弯曲，还能实现面-面抓取的目的，同时还能提高柔性机械手与待抓取物品之间的接触面，具有结构简单、操作方便，便于加工生产和安装和拆卸等优点。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，包括：

变形板，所述变形板为柔性件；

至少两个方向控制组件，一所述方向控制组件设于所述变形板外表面以使所述变形板弯折，又一所述方向控制组件的一端与所述变形板的边沿连接，又一所述方向控制组件的另一端为自由端且朝向远离所述变形板的方向延伸；

所述方向控制组件设有：

第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有第一流体；

第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有第二流体，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连接，所述第一流体和所述第二流体的体积不同，所述方向控制组件朝向体积小的一侧弯曲。

2.根据权利要求1所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件包括：

第一管体，所述第一管体为中空结构；

隔档板，所述隔档板设于所述第一管体内且与所述第一管体的内壁连接，所述隔档板与所述第一管体的内壁相互配合限定所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

3.根据权利要求1所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，所述方向控制组件包括：

第二管体，所述第二管体沿其长度方向设有所述第一容纳腔；

第三管体，所述第三管体沿其长度方向设有所述第二容纳腔，所述第三管体设于所述第二管体的一侧且与所述第二管体连接。

4.根据权利要求2或3所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的数量为1个，所述变形板的两边以与所述方向控制组件的轴线相垂直的中心线为基线相对弯折形成弯折面。

5.根据权利要求2或3所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的数量为3个以上，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的所述第一容纳腔靠近所述变形板外表面，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的所述第二容纳腔远离所述变形板外表面，多个设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的一端连接，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的另一端朝向变形板的边沿方向延伸且间隔开布置，所述变形板的多个顶点以与多个设于所述变形板外表面的所述方向控制组件的中心线为基点相对弯折形成弯折面。

6.根据权利要求5所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，设于所述变形板外表面的所述方向控制组件和与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件位于所述变形板的同一侧。

7.根据权利要求6所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件的数量为多个且间隔开分布。

8.根据权利要求7所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，多个与所述变形板的边沿连接的所述方向控制组件等间距间隔开分布。

9.根据权利要求8所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，所述变形面为矩形、圆形或弧形。

10.根据权利要求1所述的弯曲方向可控的柔性机械手，其特征在于，还包括：

吸附组件，所述吸附组件与所述方向控制组件连接并位于所述方向控制组件弯曲的一侧且产生吸附力，所述吸附组件包括：

第四管体，所述第四管体形成有第三容纳腔，所述第三容纳腔内设有第三流体，所述第四管体沿其壁厚方向贯通有多个通孔，通过所述通孔产生所述吸附力；

流体抽排组件，所述流体抽排组件与所述第三容纳腔连通以向所述第三容纳腔内抽排第三流体；

吸盘，所述吸盘具有中空结构且与所述第四管体连接，所述吸盘通过所述通孔与所述第三容纳腔连通，所述吸盘远离所述第四管体的一端设有弹性面。