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专利号: 2019107120948
申请人: 大连交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的软体机械手包括:一个手指固定平台(2)和对称装于手指固定平台(2)两侧的手指组件,手指组件外部通过固定板(3)和连接螺栓(4)与手指固定平台进行定位固定,形成一个完整的软体机械手;

所述的手指固定平台(2)为矩形结构,在其两侧各设置有安装槽(2-2);安装槽(2-2)两侧设置有螺孔(2-1);安装槽(2-2)的下部设置有轴孔(2-3);手指固定平台(2)的顶端为安装面板(2-4);手指固定平台(2)通过安装面板(2-4)与外部设备进行固定连接;

所述的手指组件包括:柔性手指(1)、刚性弯曲关节、刚性连接环A(9)、刚性连接环B(10);柔性手指(1)通过刚性连接环A(9)和刚性连接环B(10)与刚性弯曲关节连接在一起,形成一个完整的手指组件;

所述的手指组件通过橡胶软管(11)与外部用气设备进行连接,通过外部用气设备供停气来控制手指组件的运动。

2.根据权利要求1所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的柔性手指(1)包括:安装部(1-3)、L型关节气囊和弧形夹持体(1-8);安装部(1-3)和弧形夹持体(1-8)分别装于L型关节气囊的上下两端;柔性手指(1)的内部设置有贯通的气腔(1-2);安装部(1-3)上设置有与气腔(1-2)相通的气腔入口(1-1);安装部(1-3)置于安装槽(2-2)中,安装部(1-3)外壁与安装槽(2-2)内壁贴合确定柔性手指(1)的位置,并通过固定板(3)和连接螺栓(4)与手指固定平台进行定位固定;气腔入口(1-1)通过橡胶软管(11)与外部供气设备连接,外部供气设备通过气腔入口(1-1)对气腔(1-2)内供气,驱动柔性手指(1)向预设方向弯曲。

3.根据权利要求2所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的L型关节气囊包括弯曲气囊A(1-4)、弯曲气囊B(1-5)、弯曲气囊C(1-6)以及弯曲限制层(1-7);

弯曲气囊A(1-4)和弯曲气囊B(1-5)并排设置在L型关节气囊的上部,弯曲气囊C(1-6)设置在L型关节气囊的弯折部位,在外部供气设备对柔性手指(1)的气腔(1-2)供气时,实现对柔性手指(1)弯曲变形的控制;弯曲气囊(1-5)和弯曲气囊(1-6)之间设置有弯曲限制层(1-

7),在柔性手指(1)充气弯曲时,实现对柔性手指(1)弯曲角度的控制,防止其过早弯曲。

4.根据权利要求2所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的弧形夹持体(1-8)的夹持面为弧形面,背部设置有多个凹槽型弯曲控制气囊(1-9),在外部供气设备对柔性手指(1)供气时,凹槽型弯曲控制气囊(1-9)实现对弧形夹持体(1-8)的弯曲控制,使其前端的弧形夹持面更好地实现与鸡蛋外表面的贴合,从而实现对鸡蛋的捡拾工作。

5.根据权利要求1所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的刚性弯曲关节包括:加强板A(5)、加强板B(6)、短轴(7)、长轴(8);加强板A(5)通过长轴(8)装于手指固定平台(2)的轴孔(2-3)上;加强板A(5)和柔性手指(1)通过刚性连接环B(10)套装固定连接;加强板B(6)通过短轴(7)与加强板A(5)相连接;加强板B(6)和柔性手指(1)通过刚性连接环A(9)套装固定连接,形成一个完整的手指组件。

6.根据权利要求2所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的固定板(3)为U型板状结构,在其两侧各设置有至少两个通孔(3-1);连接螺栓(4)穿过通孔(3-1)旋于螺孔(2-1)内将柔性手指(1)固定于安装槽(2-2)中。

7.根据权利要求5所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的加强板A(5)为U型厚板结构,在其上端设置有长轴孔(5-1),在其两个下端部各设置有一个短轴孔(5-2);加强板A(5)通过长轴孔(5-1)、轴孔(2-3)及长轴(8)装于手指固定平台(2)的下部;加强板A(5)与柔性手指(1)通过刚性连接环B(10)进行固定连接。

8.根据权利要求5所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的加强板B(6)为矩形板状结构,其上部设置有与短轴孔(5-2)配合使用的销轴孔(6-1),在其下部一侧壁上设置有卡槽(6-2);销轴孔(6-1)和短轴孔(5-2)通过短轴(7)串连在一起,将加强板B(6)和加强板A(5)进行连接;加强板B(6)与柔性手指(1)通过刚性连接环A(9)进行固定连接,卡槽(6-2)用于装卡刚性连接环A(9)。

9.根据权利要求8所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的柔性手指(1)为硅胶材质制成的单通道关节型软体结构,指尖采用半圆弧形状,与鸡蛋外形更好的贴合,关节型结构极大的减小了柔性手指(1)的结构尺寸,使其能够以更小的尺寸实现更大的弯曲,以便于对鸡蛋的抓取。

10.根据权利要求9所述的刚柔耦合关节鸡蛋捡拾软体机械手,其特征在于,所述的柔性手指(1)为初始状态处于90°弯曲的直角关节型驱动手指,在一定程度上较直管状结构能够提供更高的驱动力。