[发明专利]一种摩擦力在线可调的软体手指

说明书

本发明公开了一种摩擦力在线可调的软体手指，旨在提供一种摩擦力在线可调，能够实现多种抓取方式的软体手指。基体上与物体相接触的一侧设置有所述变摩擦执行模块；所述变摩擦执行模块包括弹性膜，弹性膜与基体之间密封设置有至少一个气腔；进入气腔内的气体驱动弹性膜产生变形，调节气体的压力控制弹性膜的变形程度实现摩擦力的在线调节。基体包括软体执行器，所述软体执行器包括指尖执行模块、指中执行模块和指根执行模块，所述指尖执行模块、指中执行模块和指根执行模块内分别设置有独立的气网型结构。该软体手指改变了软体手指与被抓取物体的接触力，实现了抓取摩擦力的在线调节，并通过控制执行模块的充气顺序实现多种抓取方式。

技术领域

本发明涉及软体机器人技术领域，更具体的说，是涉及一种摩擦力在线可调的软体手指。

背景技术

作为软体机器人领域的一个分支，软体机械手近几年发展迅速。

目前，软体机械手主要有线式、气动式、形状记忆材料驱动式等几种驱动方式。其中，气动软体机械手动力源为高压气体，相对于其他驱动形式，气动驱动具有气源易得到，成本低，以及环境友好等特性，成为目前最受欢迎的一种软体机械手。

现有的气动软体机械手的手指部分大多为一个整体气网型结构，通过同一气源驱动组成软体手指的多个气腔同时充气动作，这就使得手指各部分弯曲曲率一致，导致手指抓取模式单一以及可抓取物体类型单一的问题。

随着科技的进步，软体机械手需要完成越来越多的任务，比如，在触觉探索中，软体手指需要在物体表面轻轻滑动，以提取有关其纹理、粗糙度或表面轮廓信息。在这种情况下，产生的摩擦力必须很小，以避免抑制手指滑动。而在抓取任务中，所产生的摩擦力需要足够大，才能有效避免抓取不稳定、抓取易脱落等问题。然而现有的软体手指，摩擦力恒定，不能满足不同任务的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种摩擦力在线可调，能够实现多种抓取方式的软体手指。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种摩擦力在线可调的软体手指，包括基体和变摩擦执行模块，所述基体上与物体相接触的一侧设置有所述变摩擦执行模块；所述变摩擦执行模块包括弹性膜，所述弹性膜与所述基体之间密封设置有至少一个气腔；进入所述气腔内的气体驱动所述弹性膜产生变形，调节所述气体的压力控制所述弹性膜的变形程度实现摩擦力的在线调节；所述基体包括软体执行器，所述软体执行器包括指尖执行模块、指中执行模块和指根执行模块，所述指尖执行模块、指中执行模块和指根执行模块内分别设置有独立的气网型结构。

所述基体由依次设置的所述软体执行器、上底板、不可延伸层及下底板组成，所述变摩擦执行模块设置于所述下底板处。

所述指中执行模块包括多个指中气腔，多个所述指中气腔相互连通并通过所述上底板密封组成指中气网型结构，每个所述指中气腔外部轮廓为楔形；相邻所述指中气腔的外壁之间形成间隙。

所述指尖执行模块包括多个指尖气腔，多个所述指尖气腔相互连通并通过所述上底板密封组成气网型结构，相邻所述指尖气腔的外壁之间形成间隙。

所述指根执行模块包括多个指根气腔，多个所述指根气腔相互连通并通过所述上底板密封组成气网型结构，相邻所述指根气腔的外壁之间形成间隙。

当所述变摩擦执行模块具有多个所述气腔时，相邻所述气腔之间通过气腔通道连通，并通过所述下底板密封形成气网型结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的软体手指中设置有变摩擦执行模块，通过控制气源的压力大小能够调整弹性膜的膨胀程度，从而改变了软体手指与被抓取物体的接触力，实现了软体手指抓取摩擦力的在线调节，抓取更稳定。同时，能够适应不同的抓取任务。