[发明专利]一种气动式灵巧柔性机械手

权利要求书

1.一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，包括多根灵巧柔性手指(1)、手掌(2)和气管(4)；多根灵巧柔性手指(1)之间间隔设置并依次铰接在手掌(2)上，多根灵巧柔性手指(1)与对应的气管(4)相连并通过控制气管(4)中的进气量来控制多根灵巧柔性手指(1)的状态，从而实现抓取操作。

2.根据权利要求1所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述多根灵巧柔性手指(1)的结构相同，均包括手指骨骼(5)、硅胶肌肉(6)和气柱(30)；

手指骨骼(5)中空，手指骨骼(5)内部安装有硅胶肌肉(6)，硅胶肌肉(6)与对应的气管(4)相连，硅胶肌肉(6)内进气后往手掌方向弯曲而带动手指骨骼(5)弯曲，使得灵巧柔性手指(1)往手掌方向弯曲通过控制气管(4)的进气量来控制硅胶肌肉(6)的弯曲程度，从而控制灵巧柔性手指(1)的弯曲状态；当前手指骨骼(5)的底面与手掌(2)铰接，手指骨骼(5)底面的两侧对称地安装有气柱(30)，各个气柱(30)的上端分别与当前手指骨骼(5)的底面固定连接，各个气柱(30)的下端均安装在手掌(2)上，各个气柱(30)均与对应的气管(4)相连，通过控制气管(4)的进气量来控制对应气柱(30)的轴向长度，进而控制灵巧柔性手指(1)在与弯曲方向垂直的方向上的倾斜角度，从而实现控制相邻两根灵巧柔性手指(1)之间处于并拢或张开状态。

3.根据权利要求2所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述手指骨骼(5)包括第一指节(7)、第二指节(8)、第三指节(9)、指节根部(10)和指节根部支撑平台(12)；

第一指节(7)、第二指节(8)、第三指节(9)、指节根部(10)和指节根部支撑平台(12)从上到下依次铰接，指节根部支撑平台(12)与手掌(2)铰接，硅胶肌肉(6)的上端设置在第一指节(7)内，硅胶肌肉(6)的下端设置在指节根部支撑平台(12)上，硅胶肌肉(6)的中部设置在第二指节(8)、第三指节(9)和指节根部(10)内，指节根部支撑平台(12)下表面的两侧分别对称地固定安装有至少一个气柱(30)。

4.根据权利要求2所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述硅胶肌肉(6)为半圆形的柱状体，柱状体内部设置有半圆形的柱状空腔，柱状体的下部与对应的气管(4)连通，气管(4)用于给柱状空腔充气；所述柱状体的平侧面靠近手掌(2)设置，柱状体的外圆周侧面和端面均设置有不可拉伸的绳，用于限制柱状体的轴向和周向膨胀，使得柱状空腔内充气后柱状体向往手掌方向弯曲。

5.根据权利要求2所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述气柱(30)的内部设置有柱状空腔，气柱(30)的下部与对应的气管(4)连通，气管(4)用于给柱状空腔充气；气柱(30)的外圆周侧面设置有不可拉伸的绳，用于限制柱状体的周向膨胀，柱状空腔内充气后气柱(30)沿轴向进行膨胀，从而调节灵巧柔性手指(1)在与弯曲方向垂直的方向上的倾斜角度。

6.根据权利要求1所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述手掌(2)包括多个手掌手指连接平台(18)和手掌主体(19)，手掌主体(19)上依次间隔地设置有多个手掌手指连接平台(18)，每个手掌手指连接平台(18)与对应的灵巧柔性手指(1)连接，各个手掌手指连接平台(18)中均开设有多个气柱安装孔(20)，多个气柱安装孔(20)之间的手掌手指连接平台(18)上设置有凸起，凸起与灵巧柔性手指(1)底面铰接，灵巧柔性手指(1)底面的多个气柱(30)对应嵌装在多个气柱安装孔(20)中。

7.根据权利要求2所述的一种气动式灵巧柔性机械手，其特征在于，所述硅胶肌肉(6)和气柱(30)均由模具浇筑制备获得：

所述模具包括腔室模具(24)、中部模具盖(25)、中部模具体(26)、中部模具底(27)、顶部生成模具(28)和底部生成模具(29)；

对中部模具盖(25)、中部模具体(26)和中部模具底(27)三者拼接后再将腔室模具(24)插入中部，倒入硅胶，经过加热固化后得到硅胶肌肉(6)或气柱(30)的中部，往顶部生成模具(28)和底部生成模具(29)分别倒入硅胶，加热固化后得到硅胶肌肉(6)或气柱(30)的顶部和底部，将硅胶肌肉(6)或气柱(30)的顶部、中部和底部通过硅胶进行粘接后获得硅胶肌肉(6)或气柱(30)，最后将硅胶肌肉(6)或气柱(30)与气管(4)通过硅胶胶粘。