[发明专利]一种柔性气动机械手

说明书

技术领域

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。但刚性机械手爪，由于力度难以控制，很难对柔软、脆弱物体实现无损抓取。真空吸盘在搬运过程中难以适应表面粗糙、开孔的异形物体。这导致两者应用场景均存在局限性。

柔性机械手爪采用弹性材料，能够实现对柔软、脆弱物体的抓取而不会对物体本身产生损伤。但市面上的柔性手爪多为一体设计成型，成本高，适用性差。

发明内容

本发明公开了一种柔性气动机械手，此机械手包括柔性手指、手指安装法兰和导气模块。导气模块包含进气接口、出气接口、导气集成块和安装适配块。此机械手的柔性手指和手指安装法兰为标准模块，可适配于不同规格的导气模块。柔性手指由弹性材料制成，其底部设计有进气孔，且进气孔与手指底面垂直。导气模块侧面设计有与柔性手指适配的出气接口、进气接口，顶部设计有与机械臂适配的安装适配块。导气集成块可以由3D打印工艺制成也可以由铝合金材料制成。

此柔性气动机械手工作时，由气泵将空气从导气模块的进气接口压入，压缩空气由导气集成块分配到各个出气接口，最终进入与之适配的柔性手指。由于柔性手指底部材料比面部材料有更高的弹性模量，因此柔性手指在内部压力增大时产生向底部的弯曲，从而完成抓取动作。当气泵进行抽气，柔性手指内部负压时产生向面部的弯曲，完成对抓取目标的释放动作。由于柔性手指由弹性材料制成，可实现对柔软、脆弱物体的抓取而不会对物体本身产生损伤。

本发明设计的柔性手指和手指安装法兰标准模块，与导气模块之间采用统一的标准化接口，实现了不同规格柔性机械手的快速方案设计，方便更换。采用3D打印工艺制作的导气模块，实现了产品的快速制造。

附图说明

图1是两指柔性机械手整体图；

图2是两指柔性机械手的导气模块；

图3是机械手柔性手指和手指安装法兰标准模块；

图4是四指柔性机械手整体图；

图5是十指柔性机械手整体图。

具体实施方式

实施例1：两指柔性气动机械手

此实施例是一个两指柔性气动机械手，此机械手，如图1所示，包括柔性手指（1A）、手指安装法兰（1B）和导气模块（2）。导气模块，如图2所示，包含进气接口（2A）、出气接口（2B，2C）、导气集成块（2D）和安装适配块（2E）。导气模块侧面设计有进气接口（2A）。导气模块侧面还设计有与柔性手指（1A）适配的出气接口（2B，2C）。导气模块顶部设计有与机械臂适配的安装适配块（2E）。导气集成块（2D）由3D打印工艺制成。机械手柔性手指（1A）和手指安装法兰（1B），如图3所示，为标准模块，可适配于不同规格的导气模块（2），其底部设计有进气孔（1C），进气孔与手指底面垂直。此柔性手指（1A）由弹性材料制成。

实施例2：四指柔性气动机械手

此实施例中的四指柔性气动机械手导气集成块由3D打印工艺制成，其四个侧面各有1个出气接口，共4个出气接口（见图4）。4个机械手柔性手指（1A）和手指安装法兰（1B）标准模块安装在对应的出气接口上。其它实施特征与实施例1相同。

实施例3：十指柔性气动机械手

此实施例中的十指柔性气动机械手导气集成块由铝合金材料制成，其两侧并排各有5个出气接口，共10个出气接口（见图5）。10个机械手柔性手指（1A）和手指安装法兰（1B）标准模块安装在对应的出气接口上。其它实施特征与实施例1相同。