[发明专利]一种仿人手柔性气动抓取装置

说明书

本发明涉及一种仿人手柔性抓取装置，包括有：多个软体手指,其呈环绕型分布，所述软体手指为囊型结构,且所述软体手指由主体部分和指尖部分组成；驱动机构，其用于向所述软体手指内部充气以使所述多个软体手指弯曲形成抓握动作；机架,其与所述多个软体手指相连,且所述机架上设有用于固定所述软体手指的接口以及用于放置所述驱动机构的容腔。本发明的抓取装置用于采摘果蔬,在采摘过程中不会损伤果蔬的表面，并适用于采摘不同质量以及不同外形大小的果蔬。

技术领域

本发明涉及采摘机械手领域，特别涉及一种仿人手柔性气动抓取装置。

背景技术

目前，广大果农群众们在水果采摘作业中，由于水果的多样性以及水果树高低的不同，果农常会遇到不少困难。对于有果壳、或者果皮较厚且体型较大的水果，果农们通常采用大型机械进行采摘，也有专门针对果农个体采摘的许多设计，但设计的抓取原理大多为用刀破坏水果根再以载物台承接或者直接用刚性抓手接触水果表面强制抓取，这种采摘方式很容易破坏果树结构以及损坏水果表面，作业失败率极高，会给果农带来很大的经济损失。对于表面柔软且易破损、体型小巧的水果，目前还没有很好的解决办法，对此果农们大部分都是采用手工采摘的办法，手工采摘确实保证了水果的完整性及果树的结构完整，但果农的劳动量大、耗时耗力、效率低。

柔性抓取装置因其柔性的抓手，可避免作业过程中破坏被抓取对象，其简单的结构和操作手法可以很好的协助果农的采摘工作，大大减少果农的劳动量，从而提高采摘效率。在设计柔性抓取装置的过程中，考虑可能的应用环境，应使结构紧凑、合理，同时能灵活控制抓取装置的伸缩长度、能实现在抓取过程中灵活不僵化的特点。目前，国内外在柔性抓取装置这一领域已有一些不错的成果，但是还是存在一些问题：比如机械结构运动方式单一。

经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号CN201820034227.1，该技术公开一种水果采摘装置。该装置主要包含长杆以及手抓组件，手抓部分套有橡胶套。手抓部分抓取水果后将水果转拧下，实现水果采摘。但手抓部分仍属于刚性结构，尺寸和刚度不可改变，因此装置适用的水果采摘种类有限，并且仍存在对水果产生损伤的风险。该装置为纯手动辅助工具，采摘效率低。

中国实用新型专利申请号97210599.9，该技术公开了一种简易液压机械手。该机械手主要包括了手、支杆和输液管组成。手部分进行了仿人手设计，手包括手指和手臂部分，手指为囊式结构，通过输液管向手指内注液体，手指会发生弯曲，达到抓拿物品的目的。该机械抓手主要通过手指部分来进行抓取动作，手指为弹性材质，承载能力弱，当负载较大时，仅通过手指来进行抓取并不能满足使用，并且手指的控制方式为液压控制，会使得整个机械手的重量大大增加，不便使用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种仿人手柔性气动抓取装置，该装置的软体手指为柔性结构，能够保证在采摘过程中不损伤果蔬的表面，且软体手指的主体部分可以主要用来采摘外形以及质量较大的果蔬，指尖部分可以抓取微小物体，主体部分和之间部分相配合使得软体手指可以适用于采摘不同负载以及不同外形大小的物体。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种仿人手柔性气动抓取装置，包括:

多个软体手指,其呈环绕型分布，所述软体手指为囊型结构,且所述软体手指由主体部分和指尖部分组成；

驱动机构，其用于向所述软体手指内部充气以使所述多个软体手指弯曲形成抓握动作；

机架,其与所述多个软体手指相连,且所述机架上设有用于固定所述软体手指的接口以及用于放置所述驱动机构的容腔。

优选地，所述软体手指为硅胶材质。

优选地，所述软体手指的个数为6个。

优选地，所述软体手指的主体部分包括弯曲层和非弯曲层，所述弯曲层和非弯曲层之间构成主体部分的内腔,且所述内腔的外形与主体部分的外形一致。