[实用新型]外骨骼仿生手指及仿生机械手

说明书

本实用新型公开了一种外骨骼仿生手指及仿生机械手，包括：若干指节，所述指节呈中空管体，从外到内依次为刚性层、软性层嵌套连接；用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述伸缩结构连接所述软性层且设于所述刚性层内，所述软性层和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔。本实用新型外骨骼仿生手指，通过分别设置刚性层和软性层，在满足指节柔性弯曲需求的同时，保证了指节的刚度，更加贴近人体的实际手指形态，可以满足在抓取、按摩等领域的各种仿生需求。

技术领域

本实用新型涉及仿生机械领域，特别指一种外骨骼仿生手指及仿生机械手。

背景技术

目前，针对基于人体仿生的机械手，因为应用的广泛而得到了关注。仿生机械手的核心在于仿生手指，市场上的仿生手指大多采用气动多腔室结构，通过对气体腔室充气，使得软体手整体向一定的方向弯曲而实现抓取功能。如中国实用新型专利CN110142797A公开的一种软体手指，包括至少一组气动弯曲模块和折纸式连接机构；每个所述折纸式连接机构包括折纸式伸缩模块和两个连接件，两个所述连接件分别连接于所述折纸式伸缩模块的两端，一端的所述连接件与所述气动弯曲模块连接；另一端的所述连接件与相邻的所述气动弯曲模块或支撑机构连接；每个所述连接件与所述折纸式伸缩模块之间安装有复位板簧，所述复位板簧用于弯曲时为对应的所述连接件及所述折纸式伸缩模块提供回复力。

但是上述方案在实际抓取物体时，折纸式连接机构会因为负载而导致变形，导致整个手指出现反向弯曲，从而导致抓取不牢等现象。

基于此，如何提供一种刚度可以满足真正仿生要求的仿生手指，成为了业内亟需解决的技术问题。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能够满足刚度要求的仿生手指。

技术方案：一种外骨骼仿生手指，包括：

若干指节，所述指节呈中空管体，从外到内依次为刚性层、软性层嵌套连接；

用于依次连接所述若干指节的伸缩结构，所述伸缩结构连接所述软性层且设于所述刚性层内，所述软性层和所述伸缩结构内连通形成封闭气腔。

进一步地，所述刚性层顶部的水平两端设有水平向凸起，当每两个相邻所述指节处于平直状态时，所述凸起彼此抵接。

进一步地，每两个相邻指节的所述凸起上分别设有突出部和凹陷部，当所述凸起彼此抵接时，所述突出部与所述凹陷部咬合。

进一步地，所述刚性层底部的水平两端设有水平向凹陷。

进一步地，所述封闭气腔内底部设有加热组件和弯曲传感器。

进一步地，所述伸缩结构包括线性底面和连接所述线性底面的波浪形结构，所述波浪形结构包括至少一个波峰和至少一个波谷，所述波峰和波谷依次相连。

进一步地，每相邻两个所述指节的刚性层上分别设有圆形凹陷和圆形凸起，每相邻两个所述指节通过所述圆形凹陷和圆形凸起实现活动连接。

进一步地，所述波浪形结构的横截面为圆弧形。

进一步地，所述指节包括指尖段、指腹段和指根段，所述指尖段、指腹段和指根段通过所述伸缩结构依次连接，所述指根段尾端封闭并通过气管与外界气路连通，所述指尖段前端高度沿指尖方向逐渐降低。

本实用新型还提供一种仿生机械手，包括：基座和设置于所述基座上的如所述的外骨骼仿生手指。

有益效果：本实用新型外骨骼仿生手指，通过分别设置刚性层和软性层，在满足指节柔性弯曲需求的同时，保证了指节的刚度，更加贴近人体的实际手指形态，可以满足在抓取、按摩等领域的各种仿生需求。

附图说明

附图1为本实用新型外骨骼仿生手指的一个实施例的立体结构示意图；