一種機器人仿生手指的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種機器人仿生手指。
【背景技術】
[0002]機器人技術發(fā)展迅速，目前大部分仿人機械手都是基于機械結構實現(xiàn)手指關節(jié)的彎曲，通過多關節(jié)串聯(lián)組成機械手手指，通過微型電機、推舉氣缸、鋼絲繩牽引等方式帶動機械結構來實現(xiàn)手指的收縮運動，達到精確控制的目的，但是結構都比較復雜，控制過程繁瑣，對于僅抓取物品功能的應用經(jīng)濟性較差，并且成本高、機械結構復雜、易損壞、控制難度高無法達到柔性控制需求。因此需要一種機器人的機械手的控制難度低，結構和材料簡單就能實現(xiàn)對物品的抓取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種機器人仿生手指，以解決控制難度低，結構和材料簡單就能實現(xiàn)對物品的抓取的問題。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:一種機器人仿生手指，包括保持架和氣囊，所述氣囊為長條筒狀結構，所述保持架為長條片狀結構，由彈性材料制成，自然狀態(tài)下呈彎曲狀，所述保持架軸向貼合在氣囊的氣囊壁上，使得氣囊在自然狀態(tài)下呈彎曲狀。
[0005]進一步地，所述氣囊包括厚壁側和薄壁側，所述厚壁側的曲率小于薄壁側的曲率。所述保持架軸向貼合在氣囊的厚壁側內(nèi)側、厚壁側外側、薄壁側內(nèi)側或薄壁側22外側。
[0006]進一步地，所述保持架包括一體形成的基體及頂蓋，頂蓋貼合在氣囊的末端，基體的彈性變形量大于頂蓋的彈性變形量。
[0007]進一步地，所述氣囊由嵌簧絲的橡膠材料制成。所述簧絲螺旋狀嵌入氣囊壁。
[0008]進一步地，所述氣囊壁的外側設有若干凸點。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型采用單氣囊驅動，結構簡單，容易控制，氣囊與保持架貼合，可以在氣囊氣壓較小時保持一定剛度，氣囊截面曲率小的一側壁厚大于另一側可保證壓強增大時薄壁側伸長量大于壁厚側以利于驅動手指伸直，氣囊內(nèi)嵌簧絲以減小氣囊伸長過程中徑向的變形，在減壓時利于氣囊恢復原狀，氣囊負壓時仍可保持初始形狀，氣囊外側設有若干凸點可增加氣囊的摩擦力，有利于抓取物品。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型機器人仿生手指的整體結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型機器人仿生手指的保持架的示意圖；
[0013]圖3為本實用新型機器人仿生手指的氣囊的示意圖；
[0014]圖4為本實用新型機器人仿生手指的充氣過程狀態(tài)的示意圖；
[0015]圖中，保持架1、氣囊2、厚壁側21、薄壁側22、基體11、頂蓋12。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型的機器人仿生手指包括保持架I和氣囊2。所述氣囊2為長條筒狀結構，所述保持架I為長條片狀結構，由彈性材料制成，自然狀態(tài)下呈彎曲狀，所述保持架I軸向貼合在氣囊2的氣囊壁上，使得氣囊2在自然狀態(tài)下呈彎曲狀。
[0018]如圖2所示，所述保持架I包括一體形成的基體11及頂蓋12，頂蓋12貼合在氣囊2的末端，基體11的彈性變形量大于頂蓋12的彈性變形量。所述基體11使用彈性金屬片沖壓而成，可有較大變形，能夠拉直；所述頂蓋12使用剛性較好的金屬材料制成，不會出現(xiàn)較大變形，以保證氣囊2在充氣狀態(tài)下保持彎曲，不會伸展彈出。
[0019]如圖3所示，所述氣囊2包括厚壁側21和薄壁側22，所述厚壁側21的曲率小于薄壁側22的曲率。本實施例中保持架I貼合在氣囊厚壁側21的外側，氣囊2薄壁側22外側具有凸點可以增加摩擦力，氣囊2為單通道氣囊，由嵌簧絲的橡膠材料制成，簧絲螺旋狀嵌入氣囊壁，正常狀態(tài)下，氣囊2有微小氣壓。
[0020]本實用新型的工作過程如下:
[0021]初始狀態(tài)下，氣囊2內(nèi)有微小的氣壓，由于保持架I在自然狀態(tài)下呈彎曲狀，且氣囊2與保持架I貼合，此時手指呈彎曲狀態(tài)，如圖4 Ca)所示；為抓取物體，向氣囊2內(nèi)充氣，氣囊2內(nèi)部壓強增大，其徑向和軸向拉伸，即變粗和伸長，簧絲呈螺旋狀嵌入氣囊壁內(nèi)，其剛度使氣囊壁徑向不會出現(xiàn)較大變形，氣囊2的厚壁側21與保持架I貼合，基本不會伸長，因此充氣時氣囊2的薄壁側22變形大于厚壁側21的變形，氣囊2的薄壁側22向保持架I 一側伸展，使保持架I的曲率減小，仿生手指軸向伸展，如圖4 (b)所示；對氣囊2持續(xù)充氣，可使保持架I的基體11伸直，如圖4 (c)所示；當氣囊2內(nèi)氣壓減小時，在保持架I的回復力和氣囊2自身彈性作用下，氣囊2的伸長量將減小，當氣壓降至初始氣壓時，保持架I將依次恢復圖4 (a)、4 (b)所示彎曲狀態(tài)。當保持架I伸直時，將物品放在兩個或多個手指之間，之后減小氣囊2內(nèi)氣壓，手指恢復彎曲狀態(tài)，將物品夾于其中，通過手指的伸長和彎曲過程，實現(xiàn)抓取物品功能。
[0022]本實用新型描述的一種機器人仿生手指，所述的細節(jié)僅僅為較佳的實施方式，但并非僅僅局限于此，其實施方式并不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本實用新型原理下所作的改變、修飾、組合、簡化，均應為等效的置換方式，例如將保持架替換為金屬絲等，均包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種機器人仿生手指，其特征在于，包括保持架(I)和氣囊(2)，所述氣囊(2)為長條筒狀結構，所述保持架(I)為長條片狀結構，由彈性材料制成，自然狀態(tài)下呈彎曲狀，所述保持架(I)軸向貼合在氣囊(2)的氣囊壁上，使得氣囊(2)在自然狀態(tài)下呈彎曲狀。2.如權利要求1所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述氣囊(2)包括厚壁側(21)和薄壁側(22)，所述厚壁側(21)的曲率小于薄壁側(22)的曲率。3.如權利要求2所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述保持架(I)軸向貼合在氣囊(2)的厚壁側(21)內(nèi)側、厚壁側(21)外側、薄壁側(22)內(nèi)側或薄壁側(22)外側。4.如權利要求1-3任一項所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述保持架(I)包括一體形成的基體(11)及頂蓋(12)，頂蓋(12)貼合在氣囊(2)的末端，基體(11)的彈性變形量大于頂蓋(12)的彈性變形量。5.如權利要求1-3任一項所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述氣囊(2)由嵌簧絲的橡膠材料制成。6.如權利要求5所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述簧絲螺旋狀嵌入氣囊壁。7.如權利要求1-3任一項所述的機器人仿生手指，其特征在于，所述氣囊壁的外側設有若干凸點。
【專利摘要】本實用新型公開了一種機器人仿生手指，包括保持架和氣囊，所述氣囊為長條筒狀結構，所述保持架為長條片狀結構，由彈性材料制成，自然狀態(tài)下呈彎曲狀，所述保持架軸向貼合在氣囊的氣囊壁上，使得氣囊在自然狀態(tài)下呈彎曲狀。本實用新型采用單氣囊驅動，結構簡單，容易控制，氣囊與保持架貼合，可以在氣囊氣壓較小時保持一定剛度，氣囊截面曲率小的一側壁厚大于另一側可保證壓強增大時薄壁側伸長量大于壁厚側以利于驅動手指伸直，氣囊內(nèi)嵌簧絲以減小氣囊伸長過程中徑向的變形，在減壓時利于氣囊恢復原狀，氣囊負壓時仍可保持初始形狀，氣囊外側設有若干凸點可增加氣囊的摩擦力，有利于抓取物品。
【IPC分類】B25J15/12
【公開號】CN204800657
【申請?zhí)枴緾N201520392801
【發(fā)明人】王樑, 李幟, 韓斌
【申請人】杭州南江機器人股份有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月9日