[发明专利]仿生气动柔性抓持装置

权利要求书

1.一种仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：包括柔性套、气管、卡箍、连接座、柔性保持架、气动肌腱、紧固套以及管接头；

所述柔性套为环形夹套状结构，其配置用于保证与被抓取对象之间的摩擦力在预设范围内；所述柔性套的中心为圆柱状结构，其第一端设置有开口；

所述柔性保持架为两端开口的管状空心结构，所述柔性保持架包括第一段管状空心件、第二段管状空心件和第三段管状空心件，所述第一段管状空心件的内径小于第三段管状空心件的内径，所述第一段管状空心件和所述第三段管状空心件之间通过呈截锥状的第二段管状空心件相连，所述连接座的第一端与柔性保持架相连接，所述连接座的第二端连接法兰盘，所述气动肌腱缠绕在所述柔性保持架上，通过柔性套的开口将所述柔性套套至连接有所述气动肌腱的柔性保持架上，所述柔性套中心的圆柱状结构用以容纳和抓持被抓取对象，所述柔性套通过所述卡箍固定至所述连接座，所述气动肌腱通过所述紧固套与所述管接头相连，所述管接头与所述气管相连接，所述柔性套的外侧壁设置有与所述气动肌腱的通气接头对应的第一通孔，所述气管从所述柔性套内部伸出，通过所述气管向所述气动肌腱充气或者放气实现抓取或释放动作。

2.如权利要求1所述的仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：所述连接座包括回转壳体，所述法兰盘的边缘设置有沿着周向均布的U型槽孔，所述连接座为刚性结构件，其采用金属材料制成。

3.如权利要求1所述的仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：所述气动肌腱包括乳胶管、编织网管以及接头，所述接头为刚性结构件，所述乳胶管的外围套有所述编织网管，所述乳胶管以及所述编织网管的两端固定安装在所述接头上；所述编织网管采用加强纤维编制而成，所述气动肌腱为环形闭式结构，形成多点接触的力封闭抓取，在充气状态下，气动肌腱的内腔形成褶皱以及凸起，对被抓取对象形成阻挡作用。

4.如权利要求1所述的仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：所述第一段管状空心件的内径为所述第三段管状空心件的内径的60%。

5.如权利要求1至4中任一项所述的仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：所述第三段管状空心件的侧壁设置有第二通孔，所述第二通孔的孔径大于所述气动肌腱的直径以便所述气动肌腱从所述第二通孔中穿入穿出；所述第二通孔为在所述第三段管状空心件的侧壁上沿着第三段管状空心件的周向均布N行M列排布的等直径圆形通孔；至少一组所述气动肌腱沿着所述第三段管状空心件的轴线方向上平行布置，所述气动肌腱分别从各自所在的与第三段管状空心件的轴线垂直的平面内相邻两个第二通孔之间穿入穿出，每根气动肌腱按照蛇形来回穿过柔性保持架上气动肌腱所在行的各个第二通孔，直至首尾相连；各个气动肌腱的两端分别通过紧固套固定在管接头上相对应的第一接口上；所述管接头上设置有与气管连接的第二接口，所述管接头具有2N+1个互通的接口，所述第一接口的数量为2N个，所述第二接口的数量为至少一个，以便当其中一个气管相连的气源出现故障时，能够及时更换备用气源。

6.如权利要求1至4中任一项所述的仿生气动柔性抓持装置，其特征在于：所述第三段管状空心件的侧壁上设置有拱形半圆孔；所述拱形半圆孔的孔径大于所述气动肌腱的直径以便所述气动肌腱从拱形半圆孔中穿入穿出；所述拱形半圆孔沿着所述第三段管状空心件的轴线方向在所述第三段管状空心件的侧壁的周向均布N行M列排布；拱形半圆孔列中的第一拱形半圆孔为横向布置，拱形半圆孔列中其余拱形半圆孔均为倾斜布置；所述气动肌腱为一根长管，其从拱形半圆孔列的第一拱形半圆孔开始依次穿过柔性保持架上第一行的各个拱形半圆孔，经过拱形半圆孔列的倾斜拱形半圆孔后穿入第二行的拱形半圆孔，以此类推，穿过所有的拱形半圆孔，直至依次穿过全部的拱形半圆孔；气动肌腱的两端分别通过紧固套固定在管接头两端的两个第一接口上；所述管接头设置有与气管相连的第二接口；所述管接头具有3个互通的接头；所述拱形半圆孔所处位置相对应的柔性保持架的侧壁处为空心结构。