[发明专利]一种磁动软体机械手

说明书

本发明涉及一种磁动软体机械手，其包括依次连接的前指组件、中指组件、后指组件和掌心组件；所述掌心组件呈长方体结构，所述掌心组件上沿长度方向一侧开设第一磁感应器安装槽，所述第一磁感应器安装槽内嵌入第一磁感应器；所述第一磁感应器安装槽内四周插设第一伸缩弹簧，所述第一伸缩弹簧一端固定连接在掌心组件上，所述第一伸缩弹簧的另一端固定在后指组件一端；所述后指组件另一端通过中指组件连接前指组件。该磁动软体机械手，不依赖传统机械运动副机构，使得整体结构简单、活动灵敏，其可以实现传统机械运动副的高精准定位，并且还具备传统机械运动副不具有的高灵活性；可实现模块化发展，达到功能扩展的目的。

技术领域

本发明涉及机械手的技术领域，尤其是一种磁动软体机械手。

背景技术

根据机械手所利用的结构和材料的不同，机械手可以被分为刚性机械手，连续体机械手以及柔性机械手。传统的刚性机械手最初是从哺乳动物四肢获得启发而研制的，其四肢多段结构通过刚性的运动副连接构成，运动副的运动多采用电机、液压等驱动器来驱动，每个运动副可以提供平动或转动自由度，通过对运动副伺服控制可让机械手产生我们想要的运动轨迹。刚性机械手的控制相对比较简单，而且由于其力学模型很容易建立，所以定位相对比较精确。由于机械手的结构是刚性的，承载能力是刚性机械手，连续体机械手以及柔性机械手这三类机械手中最大的。虽然刚性机械手具有以上优点，人们对其研究也比较透彻，性能也比较稳定，已经在各个领域取得了巨大成功，但其刚性结构和有限自由度却限制了在非结构环境中运动能力，因此，刚性机械手还称不上是软体机械手。

为了提高刚性机械手的运动能力，人们又发展了连续体机械手和柔性机械手，通过模仿自然界中的软体动物，由可承受大应变的柔软材料制成且可在大范围内任意改变自身形状和尺寸的仿生软体机械手有无限构型使其末端执行器具有到达工作空间内的任意一点的能力。连续体机械手和柔性机械手可以被认为是现代意义上的软体机械手，软体机械手与传统刚性机械手的不同在于其机构变形是分布和连续的，理论上具有无限自由度；通过机构的主动变形与被动变形相结合，软体机械手对非结构环境具有极强的适应性。另外软体机械手的柔顺性使其可操作易碎及柔软对象，此外软体机械手的零部件还可进行大变形从而挤过狭窄的环境，这些优势使其可以应用于家庭服务、手术医疗、救灾以及军事用途。但软体机械手是智能材料、智能驱动和智能控制等多个学科的综合，在材料利用、结构设计及加工，运动传感和控制等方面均存在着一系列难点问题需要继续研究，结构复杂、成本高、拆换维修困难等问题也迟迟得不到解决。此外，现有的机械手整体性过高，模块化率低，不能很好的实现功能扩展。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种磁动软体机械手，其不依赖传统机械运动副机构，使得整体结构简单、活动灵敏，其可以实现传统机械运动副的高精准定位，并且还具备传统机械运动副不具有的高灵活性；可实现模块化发展，达到功能扩展的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁动软体机械手，包括依次连接的前指组件、中指组件、后指组件和掌心组件；所述掌心组件呈长方体结构，所述掌心组件上沿长度方向一侧开设第一磁感应器安装槽，所述第一磁感应器安装槽内嵌入第一磁感应器；所述第一磁感应器安装槽内四周插设第一伸缩弹簧，所述第一伸缩弹簧一端固定连接在掌心组件上，所述第一伸缩弹簧的另一端固定在后指组件一端；所述后指组件另一端通过中指组件连接前指组件。

在本发明一实施例中，所述前指组件包括指尖套、第一硅胶套、第二磁感器安装槽、第二磁感应器和第二伸缩弹簧；所述第一硅胶套的一端固定连接指尖套，所述第二磁感器安装槽开设在第一硅胶套另一端，所述第二磁感应器嵌入设置在第二磁感应器安装槽内；所述第二伸缩弹簧垂直设置在第二磁感应器安装槽内。

在本发明一实施例中，所述中指组件包括第二硅胶套、第三磁感应器安装槽、第三磁感应器和第三伸缩弹簧；所述第二硅胶套的两端均开设第三磁感应器安装槽，所述第三磁感应器嵌入设置在第三磁感应器安装槽内，所述第三伸缩弹簧分别固定设置在第二硅胶套两端。