[发明专利]一种气动变刚度软体机械手

权利要求书

1.一种气动变刚度软体机械手，其特征在于，包括：

基座；

多个机械手指总成，其分别固定安装在所述基座上；

其中，所述机械手指总成包括：

掌指关节安装座，其固定安装在所述基座上，所述掌指关节安装座的内部具有容置空腔；

支架，其一端设置在所述容置空腔内，并且与所述掌指关节安装座的底板球铰连接；

两个伸缩机构，其分别固定安装在所述支架上，所述两个伸缩机构的伸缩端分别靠近所述支架的另一端设置，并且分别位于所述支架的两侧；

机械手指，其一端与所述支架的另一端及两个所述伸缩端分别铰接，另一端为自由端；

多个驱动气囊，其围绕所述支架布置；所述驱动气囊的一端固定连接在所述掌指关节安装座的内壁上，另一端固定连接在所述支架上；

其中，所述驱动气囊通过气管连接气源；

所述机械手指包括：

手指基座，其与所述支架及两个所述伸缩端分别通过转轴转动连接；

变刚度层，其内部具有气体容纳腔，所述变刚度层的一端固定连接在所述手指基座上；

其中，所述气体容纳腔通过气管与气源连通；

吸附层，其沿所述变刚度层的轴向固定设置在所述变刚度层的一侧，并且与所述变刚度层为一体式结构；

其中，所述变刚度层的刚度能够随气体容纳腔内的充气量变化，所述吸附层能够对抓取的物体产生吸附力；

所述吸附层包括：

多个柱状凹槽，其开设在所述吸附层的一侧，并且沿所述吸附层的轴向阵列；

多个空心凸包，其与所述多个柱状凹槽一一对应设置，所述空心凸包固定连接在所述柱状凹槽的底部；

其中，所述吸附层内开设有进气通道；所述进气通道的进气端通过气管连接气源，所述多个空心凸包分别与所述进气通道的出气端连通；并且所述空心凸包的体积能够随充气量改变。

2.根据权利要求1所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述空心凸包与所述柱状凹槽同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述支架包括：

支撑杆，其一端固定连接有球销，另一端与所述手指基座转动连接；

伸缩机构安装架，其固定连接在所述支撑杆上；

其中，所述伸缩机构固定安装在所述伸缩机构安装架上；所述掌指关节安装座的底板上固定连接有与所述球销相匹配的球座。

4.根据权利要求3所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述伸缩机构采用气缸，所述气缸的缸筒固定连接在所述伸缩机构安装架上。

5.根据权利要求4所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述伸缩机构安装架为圆柱状结构，其内部开设有两个气缸容纳腔；所述支撑杆同轴穿过所述伸缩机构安装架，并且与所述伸缩机构安装架固定连接。

6.根据权利要求5所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述多个驱动气囊沿所述伸缩机构安装架的周向阵列；其中，驱动气囊的另一端固定连接在所述伸缩机构安装架上。

7.根据权利要求6所述的气动变刚度软体机械手，其特征在于，所述变刚度层的外壁上设置有多条防扩张纤维，用于限制所述变刚度层体积膨胀。