[发明专利]实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统及方法

权利要求书

1.一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，包括第一结构(111)和第二结构(112)；所述第一结构(111)和所述第二结构(112)均有两个，组成一个包围结构；

所述第一结构(111)的外轮廓为等腰倒三角形，且外表面设置有凸起的第一空腔气囊(1)、第二空腔气囊(2)、第三空腔气囊(4)以及尖嘴气囊(3)，且第一结构(111)的底边中心位置处设置有充气孔(5)，用于为所述第一结构(111)充气；所述第一结构(111)的两个底角均为切角；

第一空腔气囊(1)有两个，分别对称设置于第一结构(111)的两个切角，并分别与等腰倒三角形的对应腰平行；充气孔(5)设置于第一结构(111)的底边中心位置；第三空腔气囊(4)设置于等腰倒三角形中轴线两侧，且垂直于底边；第二空腔气囊(2)分布于第三空腔气囊(4)的下端，且与第三空腔气囊(4)垂直；所述第二空腔气囊(2)和尖嘴气囊(3)呈阶梯形状，越靠近顶角空腔越小；

所述第二结构(112)为等腰梯形，且外表面设置有凸起的第四空腔气囊(10)、第五空腔气囊(7)、第六空腔气囊(8)以及尖嘴气囊(9)；第二结构(112)的底边中心位置处设置有充气孔(11)用于为第二结构(112)充气，所述第五空腔气囊(7)有两个，且对称分布于等腰梯形结构对应的两条腰，充气孔(11)设置于等腰梯形的上底中间位置；第四空腔气囊(10)垂直于等腰梯形的上底，第六空腔气囊(8)设置于第四空腔气囊(10)的底端，且与等腰梯形上底平行；在所述第二结构(112)的下底边设置尖嘴气囊(9)。

2.根据权利要求1所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，所述第一结构(111)和第二结构(112)的背部均为平坦结构。

3.根据权利要求1所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，所述第一结构(111)和第二结构(112)均采用3D打印方法制作。

4.根据权利要求1所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，所述软体机器人向着空腔气囊突出部位的反方向弯曲。

5.根据权利要求1所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，包括实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人的控制电路，所述控制电路包括24V电源、220V电源、5V电源、气泵、单片机、电磁比例调节阀A、电磁比例调节阀B、MOS驱动电路、真空发生器以及气动软体机器人，所述24V电源的第一输出端连接电磁比例调节阀B的第一输入端、电磁比例调节阀B的输出端连接真空发生器的输入端、真空发生器的输出端连接气动软体机器人的第一输入端，24V电源的第二输出端连接电磁比例调节阀A的第一输入端，MOS驱动电路的两个输出端分别与电磁比例调节阀A的第二输入端以及电磁比例调节阀B的第二输入端相连；220V电源的输出端连接气泵的输入端，气泵的第一输出端连接电磁阀B的第三输入端，气泵的第二输出端连接电磁阀A的第三输入端，电磁阀A的输出端连接气动软体机器人的第二输入端；5V电源的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接MOS驱动电路的输入端。

6.一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人方法，用于如权利要求1-5任一项所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人系统，其特征在于，在准备抓取的阶段，单片机先给出负压信号，输入到电磁比例调压阀B中，软体机器人由于负压作用，向反方向弯曲，即向空腔方向弯曲，扩大了抓取的面积；当正式抓取时，单片机发出正压信号，软体机器人受到正压作用，由反方向弯曲变为正常弯曲抓取，有助于抓取更多的小颗粒物体。

7.根据权利要求6所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人方法，其特征在于，所述电磁比例调压阀A和电磁比例调压阀B用于控制气压输出的大小，将输出的气压输给软体机器人，实现驱动软体机器人运动。

8.根据权利要求6所述的一种实现包覆抓取小颗粒物体的气动软体机器人方法，其特征在于，将电磁比例调压阀A产生的不同大小的正压输入到真空发生器后，最终输出不同大小的负压。