[发明专利]一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置

权利要求书

1.一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，包括可充放气的软体手指部及软体手臂部，所述软体手指部通过连接部(3)与软体手臂部相连接，所述软体手臂部安装在刚性机械臂末端，所述软体手指部安装有视觉检测模块(11)和触觉检测模块(12)，所述视觉检测模块(11)连接至刚性机械臂，所述触觉检测模块(12)连接至充放气模块(10)，所述充放气模块(10)分别与软体手指部、软体手臂部相连接，所述视觉检测模块(11)用于实时检测识别当前待抓取物体的轮廓与位置，并将检测的数据信息传输给刚性机械臂，刚性机械臂发生相应的旋转动作；

所述触觉检测模块(12)用于实时检测当前软体手指部与抓取物体之间的接触力，并将检测的数据传输给充放气模块(10)，充放气模块(10)相应进行充放气动作，以改变软体手指部及软体手臂部的工作状态、完成对物体的抓取操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述软体手指部包括与连接部(3)过盈配合的指根(1-1)、以及与物体相接触的指尖(1-2)，所述指根(1-1)与指尖(1-2)之间连接有多个气囊单元(1-3)，所述多个气囊单元(1-3)之间相互贯通，所述气囊单元(1-3)的底部为摩擦限制层(1-4)。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述软体手臂部包括与连接部(3)固定连接的关节上端、以及与刚性机械臂末端相连接的关节末端，所述关节上端与关节末端之间连接有可充放气的手臂关节(4)，所述手臂关节(4)包括多个相连通的气囊。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述连接部(3)包括手指连接板(3-1)和手臂连接板(3-2)，所述手指连接板(3-1)连接有矩形盖板(2)，所述手臂连接板(3-2)连接有U形压板(5)，所述矩形盖板(2)通过螺栓螺母(8)与指根(1-1)过盈配合连接，所述U形压板(5)通过螺钉(9)与关节上端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述充放气模块(10)包括控制板(10-1)，所述控制板(10-1)分别连接至第一气泵、第二气泵，所述第一气泵通过第一电磁阀组对应连接至软体手臂部，所述第二气泵通过第二电磁阀连接至软体手指部；

所述控制板(10-1)用于对应控制第一气泵与第二气泵的工作状态、以及第一电磁阀组与第二电磁阀的导通与关断。

6.根据权利要求5所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述第一气泵与第一电磁阀组之间连接有气管(10-4)，所述第一电磁阀组与软体手臂部之间连接有气管(10-4)，所述第二气泵与第二电磁阀之间连接有气管(10-4)，所述第二电磁阀与软体手指部之间连接有气管(10-4)。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述视觉检测模块(11)包括摄像头及处理器，所述处理器连接至刚性机械臂，所述处理器基于图像识别检测技术，以对摄像头采集图像中待抓取物体轮廓进行几何尺寸的识别与分类，并通过物体边界和中心点位置来确定抓取点。

8.根据权利要求7所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述手指连接板(3-1)的中心位置开设有用于放置摄像头的安装孔(7)。

9.根据权利要求1所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述触觉检测模块(12)包括柔性力传感器(12-1)，所述柔性力传感器(12-1)通过数据传输线路(12-2)连接至充放气模块(10)。

10.根据权利要求9所述的一种基于视觉和触觉控制的软体仿生章鱼机械手装置，其特征在于，所述柔性力传感器(12-1)安装在摩擦限制层(1-4)靠近指尖(1-2)的位置。