[实用新型]一种水压驱动式软体机械手

说明书

本实用新型公开了一种水压驱动式软体机械手。本实用新型分为波纹管状结构和吸盘结构，波纹管状结构内部设计有第一空腔，吸盘结构设计有第二空腔，第一空腔通过水泵与第二空腔连接，第二空腔连通每一个吸盘，波纹管状结构与吸盘结构紧贴在一起，其中波纹管状结构中的波纹部分与吸盘结构中的吸盘部分相背，所述的波纹管状结构和吸盘结构均由硅胶制成。本实用新型基于硅胶的软体机械手，拥有良好的结构性能，机械手整体硬度较高，能承受较高的内部压力，拥有较强的带负载能力，利用特殊的结构可实现自我反馈控制。

技术领域

本实用新型涉及一种软体机械手，具体是一种水压驱动式软体机械手。

背景技术

随着工业自动化和机械化的发展，传统的刚性机械手和灵巧手等仿人手的机械装置已经被广泛应用于人类的社会生活和生产之中，很大程度上解放了人的繁重劳动。传统刚性机械手适用于工业现场中结构性的、重复的、较危险的工作，并向着高定位精度、高灵活性以及高响应速度等方向发展；灵巧手主要体现在具有较多的自由度和精确的力度位置控制上，为了保证被抓物体的安全和完整，对具有较多自由度的刚性灵巧手的控制是非常复杂的。随着社会不断的发展与进步，人们在更多新的领域对于机械手有了新的要求，例如对海洋软体生物的无损捕捉以及水下打捞等工作场景。在水下应用场景中由于环境刚度较低而且涉及到机械手的防锈防水保护，传统的刚性机械手很难与环境刚度相匹配，因此难以实现上述工作场景的工作要求。而灵巧手想要实现此类操作需要较高的硬件成本与十分复杂的控制系统，并且需要对整套系统做严密的防护，不利于推广应用。

目前已有一定针对软体机械手的研究和应用，主要针对于食品等易碎物品的抓取。现有的软体机械手中有很大一部分采用了TPU材料直接3D打印制成，其表面硬度较高，难以抓取表面光滑物体，而且容易对待抓取物品造成损伤，并不算严格意义上的软体机械手；另一部分的软体机械手采用各类硅胶注塑成型，其内部能承受的压力有限且带负载能力较低。因此，现有的软体机械手限于本身的结构性能，并未大面积推广应用。而且现在的软体机械手多采用气动，难以适应水下的工作环境。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种水压驱动式软体机械手。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型分为波纹管状结构和吸盘结构，波纹管状结构内部设计有第一空腔，吸盘结构设计有第二空腔，第一空腔通过水泵与第二空腔连接，第二空腔连通每一个吸盘，波纹管状结构与吸盘结构紧贴在一起，其中波纹管状结构中的波纹部分与吸盘结构中的吸盘部分相背，所述的波纹管状结构和吸盘结构均由硅胶制成。

进一步说，波纹管状结构与吸盘结构紧贴在一起的结合方式采用凹凸台阶方式。

本实用新型与背景技术相比，具有有益的效果是：

一，在浇注过程中选用了硬度较高的硅胶，在手指粘接处设计了台阶状结构来提升手指的粘接强度，可保证手指至少可以承受200kpa的内部压力，弯曲角度可达180°，在150kpa的内部压力下可持续作业。

二，由于选用硅胶硬度较高和结构性能良好，此软体机械手在可以承受较高内部压力的同时也拥有较高的带负载能力，单根手指在90°弯曲时负载能力在500g以上。

三，在此软体机械手的一侧设计有若干真空吸盘，可有效提升吸附能力，增强对光滑物体的抓取能力。

四，吸盘部分的腔道和波纹管状的腔道相连，用水泵从吸盘腔道抽水压入波纹管状部分。当吸盘已经吸附在待抓取物品表面时，水泵会停止向波纹管状部分充水，手指将停止继续弯曲，实现自反馈控制。

五，采取水压驱动，驱动介质在水下工作环境中易于取得，而且不会造成环境污染。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。