[发明专利]一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手及其制作方法

权利要求书

1.一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，包括基座（2），其特征是，还包括具有双稳态特性的抓取单元（1），所述抓取单元（1）设置为仿生花瓣结构，所述抓取单元（1）固定在基座（2）四周，所述抓取单元（1）上固定有驱动单元，所述驱动单元包括用于驱动抓取单元（1）向靠近抓手中央一侧变形的抓取驱动单元（3）、用于驱动抓取单元（1）向远离抓手中央一侧变形的释放驱动单元（4）。

2.根据权利要求1所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述驱动单元设置在抓取单元（1）远离抓手中央的外侧上，所述抓取驱动单元（3）轴向固定在抓取单元（1）外侧，所述释放驱动单元（4）径向固定在抓取单元（1）外侧。

3.根据权利要求1所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述抓取驱动单元（3）包括内部中空设置的流体弹性体（301）、用于限制流体弹性体（301）径向延伸的径向约束件（302）、用于密封流体弹性体（301）的密封件（303）和用于驱动流体弹性体（301）变形的供气管路（304）。

4.根据权利要求3所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述流体弹性体（301）内设置有气腔（305）；所述密封件（303）设置为密封端盖，所述密封端盖上设置有用于连通供气管路（304）的供气孔（306）。

5.根据权利要求3所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手 ，其特征是，所述径向约束件（302）设置为缠线结构，所述缠线结构包裹流体弹性体（301）本体设置。

6.根据权利要求1所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述释放驱动单元（4）包括用于温控变形的释放驱动件（401）和通电固定柱（402），所述释放驱动件（401）与通电固定柱（402）连接。

7.根据权利要求6所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述释放驱动件（401）设置为形状记忆合金。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手，其特征是，所述抓取单元（1）设置为双稳态层合板，所述双稳态层合板包括上层、中层和下层，所述上层和下层设置为T700碳纤维环氧树脂复合材料，所述中间层设置为各项同性的铝合金材料。

9.一种仿生花瓣结构的双稳态柔性机器抓手的制作方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：用热压罐工艺制备花瓣形状的抓取单元（1）；

步骤二：用硅胶浇注成型流体弹性体，再将径向约束件（302）包裹在流体弹性体外（301）；

步骤三：用树脂材料制作密封件（303）并固定在流体弹性体（301）两端完成抓取驱动单元（3）的制备；

步骤四：将抓取驱动单元（3）固定在抓取单元（1）外侧；

步骤五：选购释放驱动单元（4），并将释放驱动单元（4）固定在抓取单元（1）外侧；

步骤六：将固定有驱动单元的抓取单元（1）固定在基座（2）上，完成机器抓手的制作。