[发明专利]一种复合驱动型软抓取器

说明书

本发明属于机械手技术领域，具体公开了一种复合驱动型软抓取器，包括抓手本体和能量供给单元，所述抓手本体包括至少两个末端触须，所述末端触须内部中空，所述末端触须均为磁流变弹性体材质制成；所述能量供给单元包括励磁线圈、外壳和端盖，所述末端触须的一端与所述外壳的一端连接，所述端盖与所述外壳的另一端连接，所述励磁线圈位于所述外壳和端盖形成的腔体内；所述端盖上开设有气压输入孔，所述外壳远离端盖的一端连通有与末端触须数量相等的气压导管，外壳与末端触须相连时，气压导管伸入末端触须的内部腔室。本发明能够提高软抓取器的抓取力，且能够在空间狭窄的区域作业。

技术领域

本发明涉及机械手技术领域，具体涉及一种复合驱动型软抓取器。

背景技术

机械抓手是一种被广泛用于工业制造领域的抓取装置。目前机械抓手一般分为刚性、柔性两类，其中刚性抓手操作精度高，可以输出很高的握持力，但由于糟糕的物体适应性、通用性和人机交互性等，使其很难满足日益发展的作业任务需求。柔性抓手已然成为研究热点，通常可以将柔性抓手分为三类：一类为靠输出正压力使抓手被动适应物品形状从而达到钳制抓取的目的；一类为通过变化抓手刚度，在软状态下适应物体形状，在较硬状态下抓取转移物品；另一类为通过吸附的方式抓取物品，但对被抓物体表面粗糙程度有较高要求；这三种类型的抓手各有优劣，工程上逐渐出现组合式软体抓手。

目前已经出现了比较成熟且开始商业化的气动软体抓手，其原理通常为通过正气压使分布在“手指”背部的气囊膨胀，背部气囊的相互挤压使“手指”弯曲，使用两个及其以上这样的“手指”构成一个软体抓手。但由于气囊膨胀致弯曲的原理，限制了其狭窄空间的应用。此外基于颗粒阻塞的负压抓取器也因为体积较大，传感器不好加入等问题限制了其狭窄空间和商业化的应用。磁驱的软体抓手通常使用磁响应材料制成，可以通过改变流经励磁线圈的电流改变磁场的强度，但产生高强度的磁场需要大功率的电源，同时线圈长时间工作会带来发热问题。

发明内容

本发明提供了一种复合驱动型软抓取器，目的在于能够提高抓取力，能够在空间狭窄的区域作业。

本发明通过下述技术方案实现：一种复合驱动型软抓取器，包括抓手本体和能量供给单元，所述抓手本体包括至少两个末端触须，所述末端触须内部中空，所述末端触须均为磁流变弹性体材质制成；

所述能量供给单元包括励磁线圈、外壳和端盖，所述末端触须的一端与所述外壳的一端连接，所述端盖与所述外壳的另一端连接，所述励磁线圈位于所述外壳和端盖形成的腔体内；所述端盖上开设有气压输入孔，所述外壳远离端盖的一端连通有与末端触须数量相等的气压导管，外壳与末端触须相连时，气压导管伸入末端触须的内部腔室。

本方案与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本方案中既可以通过从气压输入孔向末端触须内施加负气压而改变末端触须的弯曲状态，从而实现包裹型抓取物品的作用，同时还可以通过使励磁线圈通电而产生磁场，利用磁场的可穿透性，该磁场可直接作用于末端触须，加强末端触须的抓取力度，这样在气压和磁场的双重作用下能够进一步的提高抓取物品的力度，且在抓取物品的时候通过负压驱动的方式而使末端触须改变抓取形态，这样负压驱动的方式可以使抓手更为小巧，能够适应在空间狭窄的区域作业，同时减轻磁场能量的供应负担，有助于优化励磁线圈的尺寸。

进一步，所述外壳呈筒状，所述端盖包括盖板和立柱，所述盖板与所述立柱同轴连接，所述端盖的立柱插入所述外壳内且与所述外壳形成环状腔体，所述励磁线圈位于立柱与外壳所形成的环状腔体内。

进一步，所述气压导管、端盖和外壳均由高导磁材料制成。

进一步，所述末端触须包括正面和两个侧面相互围合连接而成，且末端触须的正面和两个侧面均呈三角形状，末端触须的正面和侧面的外轮廓均呈向内弯曲的状态，末端触须的横截面积沿远离外壳的方向逐渐减小。

进一步，所述末端触须的正面设有若干的折纸纹理。

进一步，所述末端触须的两个侧面相互连接的一面分布有裂纹。