[实用新型]一种气压驱动软柔混合仿生机械手模具

说明书

本实用新型公开了一种气压驱动软柔混合仿生机械手模具，模具包括模具主体、端盖、通气塞、第一气腔成型底板、第一气腔成型杆、第二气腔成型底板、第二气腔通气杆、后粘结件模具、后粘结件模具压板，不可延伸层粘合模具和不可延伸层粘合模具压板，本技术方案采用Exoflex‑20硅胶溶液配合专用模具进行机械手指的制备，并对制备方法进行了探索与改进，得出了凯夫拉线效率最佳的缠绕间距，克服了具有复合半圆柱腔结构的第二气腔的不易成型的问题。

技术领域

本实用新型属于软体机器人领域，尤其是一种气压驱动软柔混合仿生机械手模具。

背景技术

随着对机器人抓取的精度和广泛适用度的要求日益升高，机器人所要操作的对象也从规则、结构化、刚性操作对象转向混乱或非结构化领域。传统机器人机械手夹爪所使用的刚性、低自由度末端执行机构通常惯量较大且成本较高，能执行的动作类型有限，安全系数低、环境适应性差、可靠性低、传动效率低下、噪声大，在非结构化和高度拥挤的环境中常会遇到困难，已经不能满足某些空间、结构受限，环境复杂、多变，操作对象结构多样化要求。

由软体基础材料构成的仿生软体机器人具有柔性表面和超冗余度，可以利用仿生静水骨骼结构或肌肉型静水骨骼结构实现较大范围内形状、尺寸精确改变，针对操作对象、工作环境、机体自由度以及机器能耗与成本方面有很大提高。尤其在侦察、探测、救援及医疗等领域都有广阔的应用前景。针对传统刚性机器人的不足以及新型柔性仿生机器人的发展需求，研究者提出将现有柔性机器人进一步发展并拓展到传统机械手所不能实现的精确柔性抓取领域。使机械手具有无限自由度和分布式连续变形能力，可以通过柔顺变形的方式与障碍物相容，这样可以大幅降低接触力，从而搬运柔软和易碎的物品。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种气压驱动软柔混合仿生机械手模具及制备方法。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种气压驱动软柔混合仿生机械手模具，包括模具主体、端盖、通气塞、第一气腔成型底板、第一气腔成型杆、第二气腔成型底板、第二气腔通气杆、后粘结件模具、后粘结件模具压板，不可延伸层粘合模具和不可延伸层粘合模具压板，模具主体为一端封闭一端开放的槽体结构，内部为弧形槽，槽体封闭一端设置有通气杆孔，槽体开放一端与端盖第一相连接，在槽体的上方设置第一气腔成型底板和第二气腔成型底板，所述第二气腔成型底板上等距设置半圆柱体，半圆柱体上设置贯气孔，弧形槽中部设置通气塞槽，通气塞设置于通气塞槽上，通气塞将弧形槽与第一气腔成型底板、第二气腔成型底板围成的内腔空间分为第一腔体和第二腔体，所述第一气腔成型杆穿过端盖伸入第一腔体内，第二气腔通气杆穿过通气杆孔伸入第二腔体内且贯穿第二气腔成型底板的各半圆柱体(通气杆穿过各贯气孔)。

在上述技术方案中，所述通气塞由扇形部、扇翼部和通气管构成，扇翼部设置于扇形部的两侧，在扇形部顶部设置通气孔，扇形部底部设置通气管，通气孔与通气管相连通。

在上述技术方案中，所述后粘结件模具用于在第二气腔的半圆柱体气腔上部形成粘结层。

在上述技术方案中，所述后粘结件模具压板设置于后粘结件模具上，用于压盖后粘结件模具进行密封。

在上述技术方案中，所述不可延伸层粘合模具用于在仿生机械手的底部形成不可延伸层。

在上述技术方案中，所述不可延伸层粘合模具压板设置于不可延伸层粘合模具上，用于压盖不可延伸层粘合模具进行密封。

在上述技术方案中，所述第二气腔成型底板上的半圆柱体的数量为6-8个，宽度为1.8-2mm，间距为1.8-2mm。

在上述技术方案中，所述第一气腔的截面半径为5-6mm，第一气腔的长度为35-40mm。

一种气压驱动软柔混合仿生机械手的制备方法，依次按照主体制作、第二气腔密封、不可延伸层粘合和凯夫拉线包裹四个步骤进行：