[发明专利]一种柔性非平面抓取装置

说明书

本发明公开一种柔性非平面抓取装置，包括连接器、柔性抓手和橡胶弹簧；连接器内设有第一通道；柔性抓手中抓手主体的第一端与连接器固定连接，第二端的外侧设有缺口；柔性抓手中抓手气室件固定在缺口处，其气室通过抓手主体上的第二通道与第一通道连通；抓手主体内侧固定有纤毛；橡胶弹簧固定于连接器下侧，内部形成容纳磁性液体，并与第一通道连通的液体储存空间；在释放状态，橡胶弹簧舒张；在抓取状态，橡胶弹簧抵紧待抓取物体的表面并压缩，磁性液体至少进入第一通道，气室内气压增大并使柔性抓手的第二端下弯并贴覆于被抓取物体表面。该装置中柔性抓手能够自适应被抓取物体的表面形状，适用于表面平整或形状固定的物体，以及未知表面的物体。

技术领域

本发明涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种柔性非平面抓取装置。

背景技术

人类通过对自然界中壁虎及昆虫脚部结构的研究，发明设计出纤毛结构用以增强界面间的粘附力。

现有技术中，利用纤毛结构粘附力抓取物体的方案均是通过对物体与抓手间界面粘附力的控制实现抓取与释放的目的。但是纤毛结构发挥作用需确保其与物体表面充分接触，目前的抓手仅能够与表面平整或者形状固定的物体充分接触，而对未知表面的物体抓取效果差，适用范围小。

因此，如何提供一种具有纤毛结构的抓取装置，使其不仅能够适用于表面平整或形状固定的物体，还适用于未知表面的物体，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种柔性非平面抓取装置，其利用柔性抓手自适应被抓取物体的表面形状，能更好地贴合被抓取物体表面，不仅能够适用于表面平整或形状固定的物体，还适用于未知表面的物体。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性非平面抓取装置，包括：

连接器，所述连接器内设有第一通道；

柔性抓手，所述柔性抓手包括抓手主体、抓手气室件和纤毛；所述抓手主体的第一端与所述连接器固定连接；所述抓手主体中第二端的外侧设有缺口，所述抓手气室件固定在所述缺口处；所述抓手气室件内设有气室，所述气室通过所述抓手主体上的第二通道与所述第一通道连通；所述纤毛固定在所述抓手主体的内侧；

橡胶弹簧，所述橡胶弹簧固定于所述连接器的下侧，并且所述橡胶弹簧内部形成液体储存空间；所述液体储存空间内设有磁性液体，并且所述液体储存空间与所述第一通道连通；

其中，所述柔性非平面抓取装置具有释放状态和抓取状态；在释放状态，所述橡胶弹簧舒张，所述柔性抓手的第二端向上弯曲；在抓取状态，所述橡胶弹簧抵紧待抓取物体的表面并受压缩，所述磁性液体至少进入第一通道，所述气室内气压增大，使所述柔性抓手的第二端下弯并贴覆于被抓取物体表面。

优选的，上述柔性非平面抓取装置中，还包括电磁铁，所述电磁铁固定在所述连接器的上侧；

在抓取状态，所述电磁铁通电并形成磁场，所述磁性液体在磁场作用下保持静止；由抓取状态切换为释放状态时，所述电磁铁断电，所述磁性液体回流至所述液体储存空间内。

优选的，上述柔性非平面抓取装置中，所述电磁铁包括导磁骨架和线圈，所述导磁骨架固定在所述连接器上，所述线圈缠绕在所述导磁骨架的中心铁芯上。

优选的，上述柔性非平面抓取装置中，所述柔性抓手为四个；所述第一通道包括相互交叉并垂直的两个直通道，以及与两个所述直通道的交叉处连通的竖向通道，所述竖向通道与所述液体储存空间连通。

优选的，上述柔性非平面抓取装置中，所述连接器为圆柱形，所述抓手主体固定在所述连接器的侧面。

优选的，上述柔性非平面抓取装置中，所述直通道的截面为矩形，所述竖向通道的截面为矩形。