本發(fā)明涉及的是一種工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種多自由度軟體抓取裝置。

背景技術(shù)：

隨著軟體機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的剛性機(jī)械手結(jié)構(gòu)無法滿足一些復(fù)雜環(huán)境下的工作要求。軟體機(jī)械臂抓取裝置以軟體作為基礎(chǔ)，理論上具有無限的自由度運(yùn)動和連續(xù)變形的能力，可通過技術(shù)控制達(dá)到復(fù)雜的變形效果，滿足于復(fù)雜工況使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)抓取物體時僅能實(shí)現(xiàn)一個自由度的運(yùn)動，當(dāng)軟體機(jī)器人與被抓物體不是垂直對應(yīng)關(guān)系，則無法抓取物體等缺陷，提出一種多自由度軟體抓取裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度的運(yùn)動，可應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境下對物體抓取任務(wù)，相較剛性抓取結(jié)構(gòu)具有更高的靈活性，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸和使用靈活。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明包括：若干軟體手指和由若干臂單元依次相連組成的軟體臂，其中：軟體手指設(shè)置于軟體臂一端。

所述的軟體手指包括若干長方體指單元，其中：指單元依次相連，指單元內(nèi)部設(shè)有指氣腔，相連指單元中的指氣腔相通連。

所述的臂單元包括：柱形管和連接件，其中：連接件設(shè)置于柱形管兩端，柱形管管內(nèi)設(shè)有若干氣管，柱形管的管壁內(nèi)設(shè)有若干沿軸向設(shè)置的圓柱形氣腔，每一圓柱形氣腔與一氣管對應(yīng)相連。

所述的柱形管的內(nèi)壁硬度大于外壁硬度。

所述的柱形管的材料為硅膠。

所述的圓柱形氣腔長度與柱形管長度之比為0.6～0.75，圓柱形氣腔直徑為0.2～0.4mm。

所述的指單元長寬高之比為4：3：6。

所述的指單元兩側(cè)分別設(shè)有螺紋孔和外螺紋管，螺紋孔和外螺紋管分別與指氣腔相通。

附圖說明

圖1為抓取裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為軟體手指結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為指單元立體示意圖；

圖4為指單元剖面示意圖；

圖5為臂單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1軟體手指、2指單元、3軟體臂、4臂單元、21指氣腔、22螺紋孔、23外螺紋管、41氣管、42連接件、43柱形管、44圓柱形氣腔。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例包括：若干軟體手指1和由若干臂單元4依次相連組成的軟體臂3，其中：軟體手指1設(shè)置于軟體臂3一端。

如圖2～4所示，所述的軟體手指1包括若干長方體指單元2，其中：指單元2依次相連，指單元2內(nèi)部設(shè)有指氣腔21，各個指單元2中的指氣腔21相通連。指單元2長寬高之比為4：3：6。指單元2兩側(cè)分別設(shè)有螺紋孔22和外螺紋管23，螺紋孔22和外螺紋管23分別與指氣腔21相通。兩指單元2通過各自的螺紋孔22和外螺紋管23相連。指單元2的長度為20mm，寬度為15mm，高度為30mm。指單元2的材料為硅膠，上部分硅膠材料為ecoflex30，下部分硅膠材料為wackerelastosilm4601，前者硬度遠(yuǎn)低于后者。當(dāng)指單元2充入氣體時，上下兩部分受到相同壓力，但ecoflex30度彈性模量遠(yuǎn)低于wackerelastosilm4601，故而上部分變形顯著，而下部分變形微小，從而使得指單元2呈現(xiàn)下窄上寬的扇形彎曲。

如圖5所示，所述的臂單元4包括：柱形管43和連接件42，其中：連接件42設(shè)置于柱形管43兩端，柱形管43內(nèi)設(shè)有若干氣管41，柱形管43的管壁內(nèi)設(shè)有若干沿軸向設(shè)置的圓柱形氣腔44，每一圓柱形氣腔44與一對應(yīng)氣管41相連。柱形管43的內(nèi)壁硬度大于外壁硬度。柱形管43的材料為硅膠。圓柱形氣腔44長度與柱形管43長度之比為0.6～0.75，圓柱形氣腔44直徑為0.2～0.4mm。通過festo氣閥控制每一圓柱形氣腔44中的氣壓，實(shí)現(xiàn)軟體臂3的多自由度運(yùn)動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動，可應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境下對物體抓取任務(wù)，相較剛性抓取結(jié)構(gòu)具有更高的靈活性，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸和使用靈活。

上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進(jìn)行局部調(diào)整，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所限，在其范圍內(nèi)的各個實(shí)現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種多自由度軟體抓取裝置，包括：若干軟體手指和由若干臂單元依次相連組成的軟體臂，其中：軟體手指設(shè)置于軟體臂一端；所述的軟體手指包括若干長方體指單元，其中：指單元依次相連，指單元內(nèi)部設(shè)有指氣腔，各個指單元中的指氣腔相通連；所述的臂單元包括：柱形管和連接件，其中：連接件設(shè)置于柱形管兩端，柱形管管內(nèi)設(shè)有若干氣管，柱形管的管壁內(nèi)設(shè)有若干沿軸向設(shè)置的圓柱形氣腔，每一圓柱形氣腔與一氣管對應(yīng)相連，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動，可應(yīng)用于多種復(fù)雜環(huán)境下對物體抓取任務(wù)，相較剛性抓取結(jié)構(gòu)具有更高的靈活性，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸和使用靈活。

技術(shù)研發(fā)人員：谷國迎;李靈
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.28
技術(shù)公布日：2017.07.18