[发明专利]一种刚柔混合手指、手指模具及手指的制造方法

说明书

本发明提供了一种刚柔混合手指、手指模具及手指的制造方法。刚柔混合手指包括IP指间关节(1)、MCP掌指关节(2)、DP指骨(3)、MP指骨(4)、PP指骨(5)、弯曲传感器(6)和基座(7)；IP指间关节(1)包括DIP指间关节(8)与PIP指间关节(9)；DP指骨(3)、DIP指间关节(8)、MP指骨(4)、PIP指间关节(9)、PP指骨(5)、MCP掌指关节(2)和基座(7)依次连接并包裹硅胶外壳(9)，弯曲传感器(6)缠绕在IP指间关节(1)和MCP掌指关节(2)；该手指气腔在长度方向呈倒梯形结构。本发明用以解决现有的硬质机器手指对在一些对柔软易变形物体的抓握或操作任务中破坏物体的问题，能够实现仿人的动作、抓握及操作。

技术领域

本发明属于仿人机器人的技术领域；具体涉及一种刚柔混合手指、手指模具及手指的制造方法。

背景技术

现有的机器人灵巧手多为刚性构件及运动副关节组成的复杂机电系统。由于其复杂的结构，这些灵巧手在抗冲击性能上存在不足，控制复杂且价格昂贵。在一些对柔软易变形物体的抓握或操作任务中存在将物体抓变形或直接抓碎。

发明内容

本发明提供了一种刚柔混合手指、手指模具及手指的制造方法，用以解决现有的硬质机器手指对在一些对柔软易变形物体的抓握或操作任务中破坏物体的问题，能够实现仿人的动作、抓握及操作。

本发明通过以下技术方案实现：

一种刚柔混合关节，所述刚柔混合关节包括IP指间关节1，所述IP指间关节1包括硬质指骨1-1、IP指间关节应变限制层1-2、IP指间关节弹性基体1-3和IP指间关节玻璃纤维丝线1-4；所述弹性基体1-3包括上部的均匀半圆结构和下部的矩形结构，所述弹性基体1-3的外部套设硬质指骨1-1，所述弹性基体1-3的底面贴敷应变限制层1-2，所述硬质指骨1-1的两个边贴合应变限制层1-2，所述硬质指骨1-1外平行缠绕玻璃纤维丝线1-4。

一种刚柔混合关节，所述刚柔混合关节还包括MCP掌指关节2，所述MCP掌指关节2包括中心弹性基体2-1、底部弹性基体Ⅰ2-2、底部弹性基体Ⅱ2-7、MCP掌指关节玻璃纤维丝线2-3和玻璃纤维硅胶管2-4；所述中心弹性基体2-1、底部弹性基体Ⅰ2-2和底部弹性基体Ⅱ2-7呈三角设置；所述中心弹性基体2-1形成中心气腔2-5，所述底部弹性基体Ⅰ2-2形成底部气腔Ⅰ2-6，所述底部弹性基体Ⅱ2-7形成底部气腔Ⅱ2-8，所述底部弹性基体Ⅰ2-2和底部弹性基体Ⅱ2-7之间夹持玻璃纤维硅胶管2-4，所述中心弹性基体2-1、底部弹性基体Ⅰ2-2和底部弹性基体Ⅱ2-7分别进行双螺旋缠绕MCP掌指关节玻璃纤维丝线2-3，所述中心弹性基体2-1、底部弹性基体Ⅰ2-2和底部弹性基体Ⅱ2-7通过两半椭圆弧进行包裹。

一种刚柔混合手指，所述刚柔混合手指包括IP指间关节1、MCP掌指关节2、DP指骨3、MP指骨4、PP指骨5、弯曲传感器6和基座7；所述IP指间关节1包括DIP指间关节8与PIP指间关节9；

所述DP指骨3、DIP指间关节8、MP指骨4、PIP指间关节9、PP指骨5、MCP掌指关节2和基座7依次连接，所述弯曲传感器6缠绕在IP指间关节1和MCP掌指关节2；

所述DP指骨3、DIP指间关节8、MP指骨4、PIP指间关节9、PP指骨5、MCP掌指关节2和弯曲传感器6外包裹硅胶外壳10；

所述DP指骨3、DIP指间关节8、MP指骨4、PIP指间关节9、PP指骨5形成气腔，该气腔在长度方向呈倒梯形结构。

一种刚柔混合手指，所述基座7包括内层7-1、外层7-2与连层7-3，所述内层7-1通过连层7-3与外层7-2相连接，所述内层7-1开有中央气腔密闭环形孔7-4、底部气腔密闭环形孔Ⅰ7-5和底部气腔密闭环形孔Ⅱ7-6，所述内层7-1的外表面开有多组传感器固定孔7-9，所述外层7-2上开有传感器集线孔7-7、中央限制管固定槽7-8、硅胶溢出孔7-10及三个气腔孔；