[发明专利]一种多自由度气动指间岔开角度调节装置及其制作方法

说明书

本发明提供一种多自由度气动指间岔开角度调节装置，包括：腔体层，其上部设有多个并排间隔设置的手指套，任意相邻两所述手指套之间设有一U形空腔，所述U形空腔的两侧分别设置于相邻两所述手指套的相对两侧壁内部，每一所述U形空腔设有一气管，每一所述手指套用于连接一软体手指；以及与所述腔体层底部连接的应变限制层，所述应变限制层与各所述手指套垂直。本发明的有益效果：通过控制U形空腔内部气压来调节相邻软体手指之间的岔开角度，可以较为真实的模拟出真实手指之间的岔开和并拢功能，自由度更高，提高了软体手指的仿生性；另外在于抓取较大物体时，由于软体手指之间岔开角度可以调节，可以扩展抓取范围，提高抓取稳定性。

技术领域

本发明涉及软体仿生手指技术领域，尤其涉及一种多自由度气动指间岔开角度调节装置及其制作方法。

背景技术

生活中绝大多数操作离不开灵巧的手指，手指作为人们与世界沟通的桥梁，发挥着巨大的作用。一款性能优良的仿人手装置，可以代替人手完成各种精细、复杂的任务，是现代仿生学与机器人学高度结合的产物。近年来，由于制造业技术的提高，仿人手的应用场景也从单一化走向多元化，这也对仿人手的灵活仿生性提出了更高的要求。

区别于传统仿人手由刚性材料制成，目前新型仿人手大多基于硅橡胶等软体材料，具有柔软易变形、环境适应性佳等优点。例如申请号为202010765144.1的中国发明专利申请公开了一种多功能软体灵巧手，该装置将5根软体手指固定在平板上，可以实现手指的弯曲运动。又如申请号为202010523543.7的中国发明专利公开了一种手部康复外骨骼结构，该结构由5根软体仿人手指组成，使用时将中风患者的手指套入软体仿人手指中，通过驱动软体仿人手指弯曲带动中风患者的手指弯曲，以达到训练康复的目的。

然而不足的是，目前的软体仿人手指结构主要集中在单根手指弯曲运动，直接将多根手指安装在固定的位置，通过控制单根手指的弯曲状态来实现抓取功能。而真实手指除了可以弯曲，相邻手指之间还可以实现岔开和并拢运动，因此目前仿生手指缺少岔开和并拢功能，仿生性有待提高。

发明内容

有鉴于此，为了解决软体手指之间无法控制岔开和并拢角度的问题，本发明的实施例提供了一种多自由度气动指间岔开角度调节装置及其制作方法。

本发明的实施例提供一种多自由度气动指间岔开角度调节装置，包括：

腔体层，其上部设有多个并排间隔设置的手指套，任意相邻两所述手指套之间设有一U形空腔，所述U形空腔的两侧分别设置于相邻两所述手指套的相对两侧壁内部，每一所述U形空腔设有一气管，每一所述手指套用于连接一软体手指；

以及与所述腔体层底部连接的应变限制层，所述应变限制层与各所述手指套垂直。

进一步地，所述U形空腔包括竖直设置于一所述手指套侧壁内部的第一矩形槽、竖直设置于相邻一所述手指套侧壁内部的第二矩形槽、以及连通所述第一矩形槽底部和所述第二矩形槽底部的气体通道。

进一步地，所述手指套为柱状结构，其上部设有可与所述软体手指插接的插接口。

进一步地，所述U形空腔相对相邻两所述手指套的中分面对称。

进一步地，所述腔体层通过硅胶注塑一体成型，所述应变限制层通过硅胶注塑成型，且所述应变限制层的刚度大于所述腔体层的刚度。

进一步地，所述应变限制层与所述腔体层底部粘接连接。

本发明的实施例提供的一种多自由度气动指间岔开角度调节装置的技术方案带来的有益效果是：通过控制U形空腔内部气压来调节相邻软体手指之间的岔开角度，可以较为真实的模拟出真实手指之间的岔开和并拢功能，自由度更高，提高了软体手指的仿生性；另外在于抓取较大物体时，由于软体手指之间岔开角度可以调节，可以扩展抓取范围，提高抓取稳定性。

另外本发明的实施例还提供了上述的多自由度气动指间岔开角度调节装置的制作方法，主要包括以下步骤：