[发明专利]基于缠食原理的气动柔性大力抓持装置

摘要

一种基于缠食原理的气动柔性大力抓持装置，其主要包括：柔性保持架、气动肌腱、柔性套、连接座、卡箍、气管及固定片。本发明的基本抓取原理仿生于缠食性动物的猎食方式，如蟒蛇通过身体的收缩、卷曲紧紧地缠住猎物。本发明通过编织网加强型气动肌腱的螺旋缠绕结构模仿缠食性动物缠取猎物的过程，通过充放气过程实现抓持装置内腔的缩紧和舒张，从而配合机器人完成抓取和释放工作。本发明的抓持部分主体由硅胶、乳胶管、纤维这些柔性材料制成，对抓取物体和人都较为安全；采用模块化设计用较少的零件通过简易的装配操作即可制作完成，便于维修和更换；抓持力大，并且柔顺性好，在其抓取尺寸范围内，各种形状物体均能实现抓持，适用范围广。

主权项

一种基于缠食原理的气动柔性大力抓持装置，其特征在于：所述的柔性保持架整体为硅胶材料制成的两端开口管状回转结构，其上段管状柱体内径小于下段管状柱体内径，两段管状柱体通过截锥壳体相连，在下段柱体的管壁上周向均布4‑9列竖直排布的等直径圆形通孔，所述通孔直径比所用气动肌腱在最大收缩状态下达到的直径尺寸大2‑4毫米，每列通孔的中轴线均在管壁圆柱面的同一母线上，同时所有的通孔在周向沿螺旋线分布，并且每一列相邻的两通孔中心线间隔等于通孔直径的2‑3倍，在下段柱体的管壁上分别设有上下两个连接通孔，位于每个连接通孔内外两侧的柔性保持架上各设一个固定片，所述的固定片为金属材质制成的弧形薄片，中间设有一个与柔性保持架上连接通孔等径的中心通孔，中心孔两侧各有一个紧固件安装孔，通过安装孔内的紧固件将两个固定片与柔性保持架固定，所述上面两个固定片的中心通孔内设有气动肌腱的通气接头，下面两个固定片的中心通孔内设有气动肌腱的密封接头，所述通气接头中心设有轴向通孔，其上设有内螺纹和外螺纹，所述密封接头一端设有外螺纹，密封接头外端从柔性保持架下端带有固定片的连接通孔穿出，并用螺母固定，密封接头内端与气动肌腱柔性段的一端相连，气动肌腱的另一端在柔性保持架内侧沿螺旋线方向从与连接通孔相邻一列下端第一个通孔穿出，沿相同的时针方向从柔性保持架的外侧穿入下一列的第一个通孔，如此依次穿入穿出直到回到带有连接通孔的那一列的第二个孔，继续以相同的规律从下一列的第二个孔穿过，以此类推，直到气动肌腱的通气接头从带有固定片的柔性保持架上端的连接通孔穿出，并用螺母固定，这样气动肌腱柔性部段与柔性保持架共同形成了螺旋缠绕仿生结构，气动肌腱的通气接头内螺纹与气管一端的螺纹接头相连，所述螺旋缠绕仿生结构外面套有柔性套，该柔性套为硅胶材料制成的上端开口的环形夹套状结构，中心为一条柱状空间，柔性套外侧壁上部设与气动肌腱通气接头对应的通孔，螺旋缠绕仿生结构与柔性套上部一起套在连接座大直径周壁上，所述的连接座为金属材料制成的回转壳型结构，其大直径一端与柔性套相连，小直径一端设有法兰盘，该法兰盘上设有周向均布的U型槽孔。