[发明专利]柔性手指、机械手及机器人

说明书

本发明提供一种柔性手指，包括手指底板、连通口以及设置于所述手指底板上的至少一个指节部，所述指节部与所述手指底板之间围设形成驱动腔；其特征在于，所述柔性手指还包括肋板，所述肋板容置于所述驱动腔内并设置于所述指节部与所述手指底板之间；所述驱动腔连通所述连通口。本发明提供的柔性手指通过肋板的设置，利用肋板将指节部与手指底板所围设形成的囊体结构至少一分为二，从而提高柔性手指的结构强度以及载荷能力。

技术领域

本发明涉及柔性机器人技术领域，尤其涉及一种柔性手指、机械手及机器人。

背景技术

柔性机械手由于自身所具有的柔性结构而具有更多的自由度和变形能力，能够更好地适应复杂环境的变化并且突破刚性机械手在狭小环境中所受到的掣肘与限制。柔性手指是柔性机械手的核心执行元件，其需要通过自身的柔性来适应复杂环境并实现负载作业。但是目前的柔性手指对更大负载的作业执行能力较为薄弱。柔性手指如何实现更大的结构强度以实现更大载荷下的作业执行，正成为目前柔性手指的研究重点与难点。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的柔性手指、机械手及机器人，该柔性手指具有较高的载荷能力，应用该柔性手指的机械手及机器人具有更高的作业能力以及更广泛的应用前景。

本发明提供一种柔性手指，包括手指底板、连通口以及设置于所述手指底板上的至少一个指节部，所述指节部与所述手指底板之间围设形成驱动腔；其特征在于，所述柔性手指还包括肋板，所述肋板容置于所述驱动腔内并设置于所述指节部与所述手指底板之间；所述驱动腔连通所述连通口。

本发明提供的柔性手指通过肋板的设置，利用肋板将指节部与手指底板所围设形成的囊体结构至少一分为二，从而提高柔性手指的结构强度以及载荷能力。

为了维持柔性手指的柔性，使得肋板的设计能够在实现柔性手指结构强度提升的基础上兼顾柔性手指的柔性，所述指节部凸设于所述手指底板上并形成相接的波峰段与波谷段，所述肋板位于所述波峰段所围设形成的驱动腔内。

如此设置，能够进一步提高肋板的板面延伸程度，使得肋板的拉伸以及压缩能力均得以提高，能够减小对柔性手指柔性能力的损害。

为了进一步维持柔性手指的柔性，在所述柔性手指处于平直状态下，所述肋板的板面平行于所述指节部的延伸方向。

如此设置，肋板能够以平行于指节部延伸方向的方式布设在指节部的内部，肋板的板面方向大体与柔性手指的内弯以及外展方向一致，肋板在提高结构强度时能够最大限度地减少对柔性手指柔性能力的降低。

为了进一步维持柔性手指的柔性，所述肋板位于所述指节部的平行于延伸方向上的对称面上。

如此设置，肋板将以平均分割的方式将单个指节部与手指底板所围设形成的单个囊体结构一分为二，囊体对称式的分割将进一步提高柔性手指的柔性能力，弥补肋板对柔性手指柔性的降低。

为了提高驱动腔内的气体连通性能，所述肋板上开设有连通孔，所述连通孔连通所述驱动腔。

如此设置，驱动腔内的气体连通性能提升。

为了使得柔性手指中多个囊体的结构强度一致性提升，所述指节部的数量为多个，所述指节部的数量为多个，所述肋板的数量也为多个，每个所述指节部的内部均设置有一个肋板，每个肋板均位于对应指节部的平行于延伸方向的对称面上。

如此设置，柔性手指内的多个指节部的结构强度均得到了加强，并且肋板均居中设置在指节部的内部，柔性手指的结构强度与柔性得到极大的平衡，克服了常规的加强结构在设置时会极大地削弱柔性手指的柔性变形能力的弊端，避免了常规设计中以牺牲柔性手指柔性变形能力来提高囊体的结构安全性的设计弊端。

为了进一步维持柔性手指的柔性，所述指节部的波峰段内设置有多个所述肋板，多个所述肋板之间相对所述指节部的平行于延伸方向上的对称面对称设置。