CN113103275A - 一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法，属于夹持装置技术领域，本发明设有特制的柔夹机械臂，调节使柔夹机械臂与待夹持物品相抵后，柔性贴物囊可进行适应性的调整变形，从而与物品表面进行紧密贴合，且给导电棒通电可施加一个外加电场，使软硬可调体由液态转化为坚硬的固态，从而使柔性贴物囊定型，保持与物品表面贴合，并保证对物品的夹持效果，有效防止物品滑脱，且柔夹机械臂对物品的夹持，是以供力弹簧的弹力作为驱动力的柔性夹持，可防止物品变形，并通过收放调夹组件的设置，使得可通过转动调节螺杆，来实现柔夹机械臂的移动，并可调整使供力弹簧的全部弹力作用于物品上，以保证夹持力度，提高了实用性。

Description

一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及夹持装置技术领域，更具体地说，涉及一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法。

背景技术

夹持装置就是用于夹持固定物品的装置，被广泛运用于完成工业、日常生活上的夹持任务。

现有技术中的夹持装置多为刚性夹持，在夹持一些硬度较低的物品时，容易导致物品变形，且现有技术中的夹持装置，在夹持一些形状不规则、表面不平整的物品时，无法很好的与物品表面贴合，夹持效果差，稳定性弱。因此，我们提出一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多机械臂柔性夹持装置及其使用方法，本发明设有特制的柔夹机械臂，调节使柔夹机械臂与待夹持物品相抵后，由于液态的软硬可调体具有流动性，使得柔性贴物囊可进行适应性的调整变形，从而与物品表面进行紧密贴合，且给导电棒通电可施加一个外加电场，使软硬可调体由液态转化为坚硬的固态，从而使柔性贴物囊定型，保持与物品表面贴合，并保证对物品的夹持效果，有效防止物品滑脱，且柔夹机械臂对物品的夹持，是以供力弹簧的弹力作为驱动力的柔性夹持，可防止物品变形，并通过收放调夹组件的设置，使得可通过转动调节螺杆，来实现柔夹机械臂的移动，并可调整使供力弹簧的全部弹力作用于物品上，以保证夹持力度，操作简单、使用方便，实用性强。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多机械臂柔性夹持装置，包括固定支撑筒、调节穿臂筒，所述调节穿臂筒设置于固定支撑筒的内侧，且固定支撑筒和调节穿臂筒之间固定连接有多个连接杆，所述固定支撑筒的内壁上固定连接有多个呈环形均匀分布的弹簧座，所述弹簧座的一端固定连接有供力弹簧，所述供力弹簧处于被压缩状态，所述供力弹簧的一端固定连接有柔夹机械臂，所述柔夹机械臂包括臂柱，所述臂柱贯穿调节穿臂筒并与其滑动连接，所述臂柱的一端固定连接有承囊板，所述承囊板的中部镶嵌安装有柔性贴物囊，所述承囊板内开设有环形空腔，所述环形空腔内填充有导电溶液，所述柔性贴物囊内填充有软硬可调体，所述臂柱上固定安装有供电电源，所述供电电源的正极和负极均通过导线连接有导电棒，所述固定支撑筒的外壁上设置有多个收放调夹组件。

进一步的，所述收放调夹组件的数量和柔夹机械臂相等且一一对应，所述收放调夹组件包括与固定支撑筒固定连接的固定板，所述固定板的中部贯穿设置有调节螺杆，所述调节螺杆的外侧套设有缠绳筒。

进一步的，所述调节螺杆与固定板螺纹连接，使得正、反转动调节螺杆，可分别使调节螺杆上、下移动，所述缠绳筒与固定板活动连接，所述调节螺杆的外壁上固定连接有多个联转条，所述缠绳筒的内壁上开设有多个与联转条相匹配的联转槽，所述联转条与对应的联转槽滑动连接，通过联转条、联转槽的设置，使得调节螺杆转动时，缠绳筒可在不妨碍调节螺杆上下移动的前提下，随调节螺杆一起转动。

进一步的，所述缠绳筒的外壁上缠设有收拉绳，所述收拉绳的一端与臂柱固定连接，调节螺杆的正、反转动，可带动缠绳筒正、反转动，从而对收拉绳进行收卷、放卷，当对收拉绳进行放卷时，可使处于压缩状态的供力弹簧进行回弹，从而带动柔夹机械臂向物品靠近，进而实现对物品的夹持，且当柔性贴物囊与物品表面贴合、软硬可调体转化为固态后，由于此时柔夹机械臂与物品相抵，继续对收拉绳进行放卷，可使收拉绳由绷紧状态调整为松弛状态，从而使供力弹簧的全部弹力作用于物品上，进而保证对物品的夹持力度，所述调节螺杆两侧的外壁上均固定连接有手柄杆，手柄杆的设置，可便于调节螺杆的转动。

进一步的，所述固定支撑筒的外壁上固定连接有多个筒壁夹板，每个所述筒壁夹板的底端均固定连接有固定底座，筒壁夹板、固定底座可对固定支撑筒起到一个支撑、固定的作用，可有利于夹持装置的平稳放置。

进一步的，所述固定支撑筒的外壁上固定连接有电源控制器，所述电源控制器与每个柔夹机械臂中的供电电源均电连接，使得可通过电源控制器来控制供电电源的打开与关闭。

进一步的，所述软硬可调体为液态的电流变液，所述导电棒贯穿承囊板的外壁并延伸***导电溶液中，液态的软硬可调体具有流动性，使得柔性贴物囊与物品相抵后，可进行适应性的调整变形，以适应物品表面的形状，从而使柔性贴物囊可与物品表面进行紧密贴合，通过供电电源给导电棒通电后，可给软硬可调体施加一个外加电场，使软硬可调体由液态转化为坚硬的固态，一方面，可使柔性贴物囊定型，使其保持与物品表面贴合，另一方面，可保证对物品的夹持效果，防止物品滑脱。

进一步的，所述承囊板、柔性贴物囊均采用绝缘材料制成，所述导电棒一端的外壁上包覆有绝缘套，可防止漏电，保证安全性。

进一步的，所述柔性贴物囊远离臂柱的一端镶嵌安装有橡胶条，所述橡胶条的表面上设置有多个防滑颗粒，橡胶条采用具有柔性、弹性的橡胶制成，使得橡胶条可在不妨碍柔性贴物囊与被夹物品表面贴合的前提下，可有效增大柔性贴物囊与物品表面之间的摩擦力，从而使对物品的夹持更加稳固。

一种多机械臂柔性夹持装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将物品放置于调节穿臂筒的内侧，并使其处于柔夹机械臂之间；

S2、转动调节螺杆，对收拉绳进行放卷，使柔夹机械臂向物品移动靠近，直至柔性贴物囊与物品表面贴合；

S3、通过电源控制器控制打开供电电源，使导电棒通电，从而使软硬可调体转化为固态；

S4、再次转动调节螺杆，对收拉绳进行放卷，将收拉绳由绷紧状态调整为松弛状态，即可完成对物品的夹持。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案设有特制的柔夹机械臂，调节使柔夹机械臂与待夹持物品相抵后，由于液态的软硬可调体具有流动性，使得柔性贴物囊可进行适应性的调整变形，从而与物品表面进行紧密贴合，且给导电棒通电可施加一个外加电场，使软硬可调体由液态转化为坚硬的固态，从而使柔性贴物囊定型，保持与物品表面贴合，并保证对物品的夹持效果，有效防止物品滑脱，且柔夹机械臂对物品的夹持，是以供力弹簧的弹力作为驱动力的柔性夹持，可防止物品变形，并通过收放调夹组件的设置，使得可通过转动调节螺杆，来实现柔夹机械臂的移动，并可调整使供力弹簧的全部弹力作用于物品上，以保证夹持力度，操作简单、使用方便，实用性强。

（2）调节螺杆与固定板螺纹连接，使得正、反转动调节螺杆，可分别使调节螺杆上、下移动，缠绳筒与固定板活动连接，调节螺杆的外壁上固定连接有多个联转条，缠绳筒的内壁上开设有多个与联转条相匹配的联转槽，联转条与对应的联转槽滑动连接，通过联转条、联转槽的设置，使得调节螺杆转动时，缠绳筒可在不妨碍调节螺杆上下移动的前提下，随调节螺杆一起转动。

（3）缠绳筒的外壁上缠设有收拉绳，收拉绳的一端与臂柱固定连接，调节螺杆的正、反转动，可带动缠绳筒正、反转动，从而对收拉绳进行收卷、放卷，当对收拉绳进行放卷时，可使处于压缩状态的供力弹簧进行回弹，从而带动柔夹机械臂向物品靠近，进而实现对物品的夹持，且当柔性贴物囊与物品表面贴合、软硬可调体转化为固态后，由于此时柔夹机械臂与物品相抵，继续对收拉绳进行放卷，可使收拉绳由绷紧状态调整为松弛状态，从而使供力弹簧的全部弹力作用于物品上，进而保证对物品的夹持力度，调节螺杆两侧的外壁上均固定连接有手柄杆，手柄杆的设置，可便于调节螺杆的转动。

（4）固定支撑筒的外壁上固定连接有多个筒壁夹板，每个筒壁夹板的底端均固定连接有固定底座，筒壁夹板、固定底座可对固定支撑筒起到一个支撑、固定的作用，可有利于夹持装置的平稳放置。

（5）固定支撑筒的外壁上固定连接有电源控制器，电源控制器与每个柔夹机械臂中的供电电源均电连接，使得可通过电源控制器来控制供电电源的打开与关闭。

（6）软硬可调体为液态的电流变液，导电棒贯穿承囊板的外壁并延伸***导电溶液中，液态的软硬可调体具有流动性，使得柔性贴物囊与物品相抵后，可进行适应性的调整变形，以适应物品表面的形状，从而使柔性贴物囊可与物品表面进行紧密贴合，通过供电电源给导电棒通电后，可给软硬可调体施加一个外加电场，使软硬可调体由液态转化为坚硬的固态，一方面，可使柔性贴物囊定型，使其保持与物品表面贴合，另一方面，可保证对物品的夹持效果，防止物品滑脱。

（7）承囊板、柔性贴物囊均采用绝缘材料制成，导电棒一端的外壁上包覆有绝缘套，可防止漏电，保证安全性。

（8）柔性贴物囊远离臂柱的一端镶嵌安装有橡胶条，橡胶条的表面上设置有多个防滑颗粒，橡胶条采用具有柔性、弹性的橡胶制成，使得橡胶条可在不妨碍柔性贴物囊与被夹物品表面贴合的前提下，可有效增大柔性贴物囊与物品表面之间的摩擦力，从而使对物品的夹持更加稳固。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明图2中B处的放大结构示意图；

图4为本发明筒壁夹板处的侧视截面结构示意图；

图5为本发明柔夹机械臂的俯视结构示意图；

图6为本发明承囊板处的俯视截面结构示意图；

图7为本发明固定板处的侧视结构示意图。

图中标号说明：

101、固定支撑筒；102、调节穿臂筒；103、连接杆；104、电源控制器；105、筒壁夹板；106、固定底座；107、弹簧座；108、供力弹簧；002、柔夹机械臂；201、臂柱；202、承囊板；203、柔性贴物囊；204、环形空腔；205、导电溶液；206、软硬可调体；207、橡胶条；208、供电电源；209、导电棒；210、导线；211、绝缘套；301、固定板；302、调节螺杆；303、缠绳筒；304、收拉绳；305、联转条；306、联转槽；307、手柄杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2和图4，一种多机械臂柔性夹持装置，包括固定支撑筒101、调节穿臂筒102，调节穿臂筒102设置于固定支撑筒101的内侧，且固定支撑筒101和调节穿臂筒102之间固定连接有多个连接杆103，固定支撑筒101的外壁上固定连接有多个筒壁夹板105，每个筒壁夹板105的底端均固定连接有固定底座106，筒壁夹板105、固定底座106可对固定支撑筒101起到一个支撑、固定的作用，可有利于夹持装置的平稳放置，固定支撑筒101的内壁上固定连接有多个呈环形均匀分布的弹簧座107，弹簧座107的一端固定连接有供力弹簧108，供力弹簧108处于被压缩状态，固定支撑筒101的外壁上固定连接有电源控制器104，电源控制器104与每个柔夹机械臂002中的供电电源208均电连接，使得可通过电源控制器104来控制供电电源208的打开与关闭。

请参阅图1-2和图5-6，供力弹簧108的一端固定连接有柔夹机械臂002，柔夹机械臂002包括臂柱201，臂柱201贯穿调节穿臂筒102并与其滑动连接，臂柱201的一端固定连接有承囊板202，承囊板202的中部镶嵌安装有柔性贴物囊203，承囊板202内开设有环形空腔204，环形空腔204内填充有导电溶液205，柔性贴物囊203内填充有软硬可调体206，臂柱201上固定安装有供电电源208，供电电源208的正极和负极均通过导线210连接有导电棒209，软硬可调体206为液态的电流变液，导电棒209贯穿承囊板202的外壁并延伸***导电溶液205中，液态的软硬可调体206具有流动性，使得柔性贴物囊203与物品相抵后，可进行适应性的调整变形，以适应物品表面的形状，从而使柔性贴物囊203可与物品表面进行紧密贴合，通过供电电源208给导电棒209通电后，可给软硬可调体206施加一个外加电场，使软硬可调体206由液态转化为坚硬的固态，一方面，可使柔性贴物囊203定型，使其保持与物品表面贴合，另一方面，可保证对物品的夹持效果，防止物品滑脱，承囊板202、柔性贴物囊203均采用绝缘材料制成，导电棒209一端的外壁上包覆有绝缘套211，可防止漏电，保证安全性，柔性贴物囊203远离臂柱201的一端镶嵌安装有橡胶条207，橡胶条207的表面上设置有多个防滑颗粒，橡胶条207采用具有柔性、弹性的橡胶制成，使得橡胶条207可在不妨碍柔性贴物囊203与被夹物品表面贴合的前提下，可有效增大柔性贴物囊203与物品表面之间的摩擦力，从而使对物品的夹持更加稳固。

请参阅图1、图3和图7，固定支撑筒101的外壁上设置有多个收放调夹组件，收放调夹组件的数量和柔夹机械臂002相等且一一对应，收放调夹组件包括与固定支撑筒101固定连接的固定板301，固定板301的中部贯穿设置有调节螺杆302，调节螺杆302的外侧套设有缠绳筒303，调节螺杆302与固定板301螺纹连接，使得正、反转动调节螺杆302，可分别使调节螺杆302上、下移动，缠绳筒303与固定板301活动连接，调节螺杆302的外壁上固定连接有多个联转条305，缠绳筒303的内壁上开设有多个与联转条305相匹配的联转槽306，联转条305与对应的联转槽306滑动连接，通过联转条305、联转槽306的设置，使得调节螺杆302转动时，缠绳筒303可在不妨碍调节螺杆302上下移动的前提下，随调节螺杆302一起转动，缠绳筒303的外壁上缠设有收拉绳304，收拉绳304的一端与臂柱201固定连接，调节螺杆302的正、反转动，可带动缠绳筒303正、反转动，从而对收拉绳304进行收卷、放卷，当对收拉绳304进行放卷时，可使处于压缩状态的供力弹簧108进行回弹，从而带动柔夹机械臂002向物品靠近，进而实现对物品的夹持，且当柔性贴物囊203与物品表面贴合、软硬可调体206转化为固态后，由于此时柔夹机械臂002与物品相抵，继续对收拉绳304进行放卷，可使收拉绳304由绷紧状态调整为松弛状态，从而使供力弹簧108的全部弹力作用于物品上，进而保证对物品的夹持力度，调节螺杆302两侧的外壁上均固定连接有手柄杆307，手柄杆307的设置，可便于调节螺杆302的转动。

请参阅图1-7，一种多机械臂柔性夹持装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将物品放置于调节穿臂筒102的内侧，并使其处于柔夹机械臂002之间；

S2、转动调节螺杆302，对收拉绳304进行放卷，使柔夹机械臂002向物品移动靠近，直至柔性贴物囊203与物品表面贴合；

S3、通过电源控制器104控制打开供电电源208，使导电棒209通电，从而使软硬可调体206转化为固态；

S4、再次转动调节螺杆302，对收拉绳304进行放卷，将收拉绳304由绷紧状态调整为松弛状态，即可完成对物品的夹持。

本发明设有特制的柔夹机械臂002，调节使柔夹机械臂002与待夹持物品相抵后，由于液态的软硬可调体206具有流动性，使得柔性贴物囊203可进行适应性的调整变形，从而与物品表面进行紧密贴合，且给导电棒209通电可施加一个外加电场，使软硬可调体206由液态转化为坚硬的固态，从而使柔性贴物囊203定型，保持与物品表面贴合，并保证对物品的夹持效果，有效防止物品滑脱，且柔夹机械臂002对物品的夹持，是以供力弹簧108的弹力作为驱动力的柔性夹持，可防止物品变形，并通过收放调夹组件的设置，使得可通过转动调节螺杆302，来实现柔夹机械臂002的移动，并可调整使供力弹簧108的全部弹力作用于物品上，以保证夹持力度，操作简单、使用方便，实用性强。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多机械臂柔性夹持装置，包括固定支撑筒（101）、调节穿臂筒（102），其特征在于：所述调节穿臂筒（102）设置于固定支撑筒（101）的内侧，且固定支撑筒（101）和调节穿臂筒（102）之间固定连接有多个连接杆（103），所述固定支撑筒（101）的内壁上固定连接有多个呈环形均匀分布的弹簧座（107），所述弹簧座（107）的一端固定连接有供力弹簧（108），所述供力弹簧（108）处于被压缩状态，所述供力弹簧（108）的一端固定连接有柔夹机械臂（002），所述柔夹机械臂（002）包括臂柱（201），所述臂柱（201）贯穿调节穿臂筒（102）并与其滑动连接，所述臂柱（201）的一端固定连接有承囊板（202），所述承囊板（202）的中部镶嵌安装有柔性贴物囊（203），所述承囊板（202）内开设有环形空腔（204），所述环形空腔（204）内填充有导电溶液（205），所述柔性贴物囊（203）内填充有软硬可调体（206），所述臂柱（201）上固定安装有供电电源（208），所述供电电源（208）的正极和负极均通过导线（210）连接有导电棒（209），所述固定支撑筒（101）的外壁上设置有多个收放调夹组件。

2.根据权利要求1所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述收放调夹组件的数量和柔夹机械臂（002）相等且一一对应，所述收放调夹组件包括与固定支撑筒（101）固定连接的固定板（301），所述固定板（301）的中部贯穿设置有调节螺杆（302），所述调节螺杆（302）的外侧套设有缠绳筒（303）。

3.根据权利要求2所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述调节螺杆（302）与固定板（301）螺纹连接，所述缠绳筒（303）与固定板（301）活动连接，所述调节螺杆（302）的外壁上固定连接有多个联转条（305），所述缠绳筒（303）的内壁上开设有多个与联转条（305）相匹配的联转槽（306），所述联转条（305）与对应的联转槽（306）滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述缠绳筒（303）的外壁上缠设有收拉绳（304），所述收拉绳（304）的一端与臂柱（201）固定连接，所述调节螺杆（302）两侧的外壁上均固定连接有手柄杆（307）。

5.根据权利要求1所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述固定支撑筒（101）的外壁上固定连接有多个筒壁夹板（105），每个所述筒壁夹板（105）的底端均固定连接有固定底座（106）。

6.根据权利要求1所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述固定支撑筒（101）的外壁上固定连接有电源控制器（104），所述电源控制器（104）与每个柔夹机械臂（002）中的供电电源（208）均电连接。

7.根据权利要求1所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述软硬可调体（206）为液态的电流变液，所述导电棒（209）贯穿承囊板（202）的外壁并延伸***导电溶液（205）中。

8.根据权利要求7所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述承囊板（202）、柔性贴物囊（203）均采用绝缘材料制成，所述导电棒（209）一端的外壁上包覆有绝缘套（211）。

9.根据权利要求8所述的一种多机械臂柔性夹持装置，其特征在于：所述柔性贴物囊（203）远离臂柱（201）的一端镶嵌安装有橡胶条（207），所述橡胶条（207）的表面上设置有多个防滑颗粒。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种多机械臂柔性夹持装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将物品放置于调节穿臂筒（102）的内侧，并使其处于柔夹机械臂（002）之间；

S2、转动调节螺杆（302），对收拉绳（304）进行放卷，使柔夹机械臂（002）向物品移动靠近，直至柔性贴物囊（203）与物品表面贴合；

S3、通过电源控制器（104）控制打开供电电源（208），使导电棒（209）通电，从而使软硬可调体（206）转化为固态；

S4、再次转动调节螺杆（302），对收拉绳（304）进行放卷，将收拉绳（304）由绷紧状态调整为松弛状态，即可完成对物品的夹持。

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