[发明专利]一种微管道的软体两手指夹持装置

说明书

一种微管道的软体两手指夹持装置，包括对称设置的两个弹性手指，所述弹性手指包括手指主体、塑形条和微管，所述手指主体为弹性材料制作的主体，所述手指主体的纵向布置所述塑形条和微管，在所述塑形条的上下分别设置微管，所述微管中心线的纵向切面上看，所述微管从进气口开始横截面先增大后减少，所述微管的进气口与微气流驱动器连通。本发明提供一种有效避免机械冲击、夹持方式丰富、有效适用于复杂形状被夹持场合的微管道的软体两手指夹持装置，该夹持器基于弹性材料形变原理设计而成，使用气体驱动微管的收缩，使其能够在空间中进行多自由度的弯曲，同时由于是柔软的弹性材料，作用于被夹件上的力无刚性冲击。

技术领域

本发明涉及软体两手指夹持装置，尤其是一种气体驱动的、完全柔性的二指夹持装置。

背景技术

工业领域的机器人大多基于刚性结构，包括金属骨架、电机、传统的机械夹持器，和机械关节等。可以高效执行需要高精度、快速运动、或高强度的任务。然而，这些刚性机器人往往重量大、价格昂贵、控制方式复杂。虽然近年来出现了一些轻量化的机器人夹持器设计，且能够进行精细的操作，但是仍然易使被夹件受到冲击或挤压损伤。不论是机械关节的研发，还是传感器的高效应用，都不能从根本上解决刚性夹持方式易造成机械损伤的问题。

常见的机械手夹持器应用十分广泛，种类繁多，精巧的机构设计能使其结构简单、紧凑，重量轻，效率高。一般的工业产品可以使用该种夹持器进行抓取作业。而对于极易破碎的产品，或价格昂贵的工艺品，使用普通机械手夹持器不可避免的会对该类物品造成损伤，且对于不同复杂形状的被夹件，机械手夹持器往往需要对应的特殊设计，否则，夹持接触面太小造成应力集中。

发明内容

为了克服已有机械夹持方式的存在机械冲击、夹持方式单一、不适用于复杂形状被夹持场合的不足，本发明提供一种有效避免机械冲击、夹持方式丰富、有效适用于复杂形状被夹持场合的微管道的软体两手指夹持装置，该夹持器基于弹性材料形变原理设计而成，使用气体驱动微管的收缩，使其能够在空间中进行多自由度的弯曲，同时由于是柔软的弹性材料，作用于被夹件上的力无刚性冲击。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微管道的软体两手指夹持装置，包括对称设置的两个弹性手指，所述弹性手指包括手指主体、塑形条和微管，所述手指主体为弹性材料制作的主体，所述手指主体的纵向布置所述塑形条和微管，在所述塑形条的上下分别设置微管，所述微管中心线的纵向切面上看，所述微管从进气口开始横截面先增大后减少，所述微管的进气口与微气流驱动器连通。

进一步，所述塑形条并排设置在所述手指主体内。

再进一步，所述塑形条包括至少三个横截面呈腰型弧形槽的塑料条，所述塑料条呈等圆弧间隔布置在一圈上。

更进一步，所述手指本体为扁平状的长方体。

本发明的技术构思为：所述弹性手指部分包括：主体形变材料及塑形材料的选择，考虑到在微管内压强变化的驱动下，该手指需要产生足够的形变来保证夹持力，主体部分采用聚酯材料。同时采用具有一定弯曲能力但是不会严重形变的材料来塑形，避免自身扭结及过度形变影响初始形状的恢复。其次，微管形状及排布方式的设计，为了增大接触面积，将弹性手指设计为扁平状的长方体，由内部的微管排布决定其弯曲的灵活程度。考虑到实际作业中主要提拉力在竖直方向上，所以在该手指主要受力区域要保证有足够的形变。