[发明专利]一种柔性自适应机械手

权利要求书

1.一种柔性自适应机械手，其特征在于：所述柔性自适应机械手是基于流体驱动柔性手指的多指机械手，根据不同形状被抓取物体而柔性地自动改变手指弯曲形态，每个指节施以相同的抓取力；所述柔性自适应机械手由粗手指、细手指、手掌组成；所述粗手指包括粗手指螺旋压紧套（6）、粗手指连接盘（7）、双斜面粗手指指节（8）、限位合页（9）、限位合页轴（10）、复位弹簧（11）、限位合页固定螺钉（12）、单斜面粗手指指尖（13）、粗手指硅胶套（14）、粗手指支撑弹簧（15）、流体（16）、手指联接螺钉（17）；单斜面粗手指指尖（13）与相邻的双斜面粗手指指节（8）通过限位合页（9）连接，相邻两个双斜面粗手指指节（8）之间通过限位合页（9）连接，粗手指连接盘（7）与相邻的双斜面粗手指指节（8）通过限位合页（9）连接；限位合页（9）限制指节开度，限位合页轴（10）上装有复位弹簧（11），复位弹簧（11）辅助手指弯曲，粗手指支撑弹簧（15）在指节外围支撑粗手指硅胶套（14），粗手指支撑弹簧（15）两端分别和单斜面粗手指指尖（13）及粗手指连接盘（7）连接，粗手指硅胶套（14）下部贴合粗手指连接盘（7）并通过粗手指螺旋压紧套（6）将粗手指硅胶套（14）紧压在粗手指连接盘（7）上进行密封保压；细手指其内部结构、连接方式及工作原理与粗手指相同；掌心托（18）安装在手掌（3）的中央，掌心托（18）上表面设置凹槽，凹槽为被抓取物体提供支撑；粗手指（1）与手掌（3）通过螺钉连接且与手掌（3）成80°- 135°夹角，细手指（2）与手掌（3）通过螺钉连接且与手掌（3）成 80°- 135°夹角，在粗手指连接盘（7）与手掌（3）之间装有O型密封圈（19）进行密封，手掌（3）通过联接螺钉（22）与手掌过渡法兰（20）、小臂法兰（21）连接，手掌过渡法兰（20）上装有快速接头（23）并通过管路与外界压力流体相连；

粗手指（1）、细手指（2）、手掌（3）、手掌过渡法兰（20）及各手指上的硅胶套共同构成一个体积可变的封闭腔，封闭腔与双斜面粗手指指节（8）上设置的通流孔（24）、细手指指节上的通流孔（24）、手指连接盘上的通流孔（24）以及手掌上的通流孔（24）连通，封闭腔内充满流体，通过快速接头（23）与外界压力流体相连。

2.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于：当压入流体时封闭腔的体积被迫加大，每个指节分别绕限位合页轴外展，开度加大，手指张开；当抽出流体时封闭腔的体积需要减小，指节绕限位合页轴内合，开度减小，手指合上；抓取物体时某一个指节先接触到物体受到阻力使得这个指节周围流体压力值升高，由于封闭腔内流体连通，压力驱动其它手指和指节快速运动，快速接触到不规则的物体的不同点，直至封闭腔内的流体形成等压体，对被抓取物体施以均匀夹持力。

3.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于所述粗手指为1根或多根，每根粗手指包括多个指节。

4.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于所述细手指为2根或多根，每根细手指包括多个指节。

5.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于所述单斜面粗手指指尖下端面倾斜，下端面倾斜角度是10°-25°。

6.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于所述双斜面粗手指指节上、下两端面均倾斜，倾斜角度是10°-45°；上、下两端面倾斜方向相反。

7.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于粗、细手指的弯曲，是通过压入与抽出流体使手指内指节间开合角度变化从而改变封闭腔的容积同时使手指发生弯曲变形，实现对物体的抓取。

8.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征在于粗手指指向被抓物体，细手指与粗手指相向，使机械手对于被抓物体的形状能自动适应且有均衡的夹紧力。

9.根据权利要求1所述一种柔性自适应机械手，其特征是整个柔性自适应机械手的所有手指指节的动作由外部提供一路可控制流体进行驱动控制，根据流体压力大小及流量协调控制动作和抓取力。