[发明专利]一种可称重可碰撞检测的气动手爪

权利要求书

1.一种可称重可碰撞检测的气动手爪，其特征在于，包括传感系统(1)和抓取系统(2)；所述抓取系统(2)的头部通过螺纹固连至传感系统(1)的尾部；所述传感系统(1)能够通过对抓取系统(2)称重获得被抓取物体的重量，并在抓取系统(2)遭到碰撞时获得准确的三维力反馈，抓取系统(2)保证目标物体抓取安全且不被破坏；所述抓取系统(2)包括顶板(2-2)、圆环气动肌肉(2-1)和大于或等于三个爪子机构(2-3)；所述顶板(2-2)与爪子机构(2-3)铰接，所述爪子机构(2-3)沿圆环气动肌肉(2-1)的圆周均匀分布。

2.根据权利要求1所述的可称重可碰撞检测的气动手爪，其特征在于，所述传感系统(1)包括外壳(1-2)，基座(1-3)，X方向传感机构(1-1)，Y方向传感机构(1-5)和Z方向传感机构(1-4)；所述X方向传感机构(1-1)、Y方向传感机构(1-5)、Z方向传感机构(1-4)和基座(1-3)安装在外壳(1-2)内部，X方向传感机构(1-1)、Y方向传感机构(1-5)和Z方向传感机构(1-4)嵌入基座(1-3)上中下三处凹槽，螺钉穿过基座(1-3)三处凹槽外通孔将X方向传感机构(1-1)、Y方向传感机构(1-5)和Z方向传感机构(1-4)压紧；X方向传感机构(1-1)末端、Y方向传感机构(1-5)末端和Z方向传感机构(1-4)末端与外壳(1-2)接触；其中，Z方向传感机构(1-4)轴向与抓取系统(2)安装方向一致，X方向传感机构(1-1)、Y方向传感机构(1-5)与Z方向传感机构(1-4)两两垂直；所述传感系统(1)能够将外壳(1-2)所受到的力传递至X、Y、Z三个方向的力传感机构，从而得到三个方向的力传感信息，集成后得到整体三维力的大小和方向，获得被抓取物体重力和碰撞力信息。

3.根据权利要求2所述的可称重可碰撞检测的气动手爪，其特征在于，所述X方向传感机构(1-1)与所述Y方向传感机构(1-5)结构和功能一致，其中X方向传感机构(1-1)包括X方向一维力传感器(1-104)、X方向外侧力传感基座(1-101)、X方向内侧力传感基座(1-105)，螺栓(1-103)、四个球头柱塞(1-102)；其中，X方向外侧力传感基座(1-101)和X方向内侧力传感基座(1-105)两端有两个阶梯孔，中间有通孔；四个球头柱塞(1-102)分别固定在X方向外侧力传感基座(1-101)和X方向内侧力传感基座(1-105)两侧的阶梯孔内；X方向一维力传感器(1-104)嵌入传感系统(1)的基座(1-3)凹槽，螺钉穿过基座(1-3)凹槽外通孔将X方向一维力传感器(1-104)压紧；螺栓(1-103)穿过X方向外侧力传感基座(1-101)中间通孔、传感系统(1)外壳(1-2)上的侧面通孔和X方向内侧力传感基座(1-105)中间通孔最终螺纹安装至X方向一维力传感器(1-104)上，且螺栓(1-103)与X方向外侧力传感基座(1-101)中间通孔和X方向内侧力传感基座(1-105)中间通孔固连；固定在X方向外侧力传感基座(1-101)上的球头柱塞(1-102)头部与外壳(1-2)外侧接触，固定在X方向内侧力传感基座(1-105)上的球头柱塞(1-102)头部与外壳(1-2)内侧接触，两对球头柱塞(1-102)顶端相对，从而将外壳(1-2)压在中间；所述X方向传感机构(1-1)通过外壳(1-2)抵住X方向内侧力传感基座(1-105)或X方向外侧力传感基座(1-101)上的球头柱塞(1-102)，从而使X方向分力从外壳(1-2)传递至X方向内侧力传感基座(1-105)或X方向外侧力传感基座(1-101)，进一步通过与X方向内侧力传感基座(1-105)和X方向外侧力传感基座(1-101)固定的螺栓(1-103)传递至X方向一维力传感器(1-104)，实现对碰撞X方向分力的测量。