[发明专利]增力机构及夹持装置

说明书

本申请公开了一种增力机构，包括基板，基板上设有柔性材料层，该柔性材料层中包裹有弹性细丝。该弹性细丝平行排布在所述柔性材料层中。弹性细丝的后端斜插在基板上，前端向上倾斜。还公开了一种夹持机构，包括两个或以上夹持指，所述夹持指的夹持部表面设置有上述增力机构。本申请采用柔性材料层与弹性细丝结合的方式，通过夹持装置夹取物体的过程，将物体自身的重力转化为正压力，并利用增力机构的柔性材料层较大的摩擦系数，进一步将正压力转化为与重力方向、大小相等的摩擦力，从而达到夹取较重物体的目的，提高夹持装置的抓取能力。

技术领域

本申请涉及机械领域，具体而言，涉及一种增力机构及夹持装置。

背景技术

机器人灵巧手简称灵巧手，是一种具有类似人手结构和功能的机器人末端执行器，作为夹持机构使用。现有的服务机器人所采用的灵巧手由于手指表面材料摩擦系数不足、手指对物体正压力不足等原因，造成灵巧手抓取能力有限，不能夹取较重的、摩擦系数较小的物体。

申请公布号为CN105364939A的专利申请中公开了一种气囊式灵巧手指，包括：至少两个指状关节；驱动电机，设置于相邻两个手指关节的连接处，其中，手指关节设置有气囊，气囊上设置有用于充气和放气的进气口和出气口。其中的独特气囊设计，可以提高灵巧手的适应性，减少灵巧手手指上传感器的使用，其具有：适用性广，可以抓取任意外形轮廓的物体，柔性气囊自适应目标物体形状；可以抓取一些柔软以及易变性易碎物体；提高抓取的稳定性；灵巧手指的布置方式可以根据不同基板的形状而定，增加灵巧手指数目，改变灵巧手的相对位置，实现不同的操作和抓取，解决一般灵巧手对于柔软易变形物体适应性差的问题。以气囊作为手指的柔性材料以提高抓取的适应性和稳定性，但采用气囊弹性及机械强度不足，对物体的正压力不够，且气体作为流体容易影响抓取的抓取能力受限，夹取较重的、摩擦系数较小的物体较为困难，并且一旦破损从而出现漏气的现象则无法实现其功能，同时需要与气体输送单元进行配合使其具有较高的使用成本。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种增力机构及夹持装置，以解决现有夹持装置增力机构抓取能力受限，夹取较重的、摩擦系数较小的物体较为困难并且容易损坏的问题。

增力机构，包括基板，基板上设有柔性材料层，该柔性材料层中包裹有弹性材料。

进一步地，所述弹性材料为弹性细丝，该弹性细丝平行排布在所述柔性材料层中。

进一步地，所述弹性细丝的后端斜插在基板上，前端向上倾斜，弹性细丝与基板之间的夹角角度为45°至80°。

进一步地，所述弹性细丝的前端封闭于柔性材料层的前端面内。

进一步地，所述柔性材料层的前端面为弧面或平面，该柔性材料层表面排布有凸点或横纹。

进一步地，所述柔性材料层采用硫化橡胶、硅胶或其他柔性材料制成。

进一步地，所述弹性细丝采用钢丝、碳纤维、玻璃纤维或其他弹性丝状材料制成。

进一步地，所述基板采用尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或其他工程塑料制成。

进一步地，所述基板、柔性材料层、弹性细丝为一体结构。

夹持机构，包括两个或以上夹持指，其特征在于，所述夹持指的夹持部表面设置有上述任一种增力机构，所述夹持指与增力机构的基板相连。

在本申请实施例中，采用柔性材料层与弹性细丝结合的方式，通过夹持装置夹取物体的过程，将物体自身的重力转化为正压力，并利用增力机构的柔性材料层较大的摩擦系数，进一步将正压力转化为与重力方向、大小相等的摩擦力，从而达到夹取较重物体的目的，提高夹持装置的抓取能力。

附图说明