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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明涉及机械技术领域，且公开了一种充气式柔性机械手，包括旋转关节、柔性关节、机械手底座和多形态充气软爪，机械手底座是充气式柔性机械手的基体，柔性关节设置在机械手底座的上部，旋转关节设置在柔性关节上部，充气软爪设置在机械手底座下端，四个滑块与十字形圆滑轨配合，四只软爪分别配合在四个滑块的底座上，其中的旋转关节可以改变夹持器的夹持方向，提高机械手的灵活性；柔性关节可以实现任意方向上的弯折，提高了装置的安全性和鲁棒性；机械手底座中的十字形圆滑轨结合滑块可以帮助软爪实现大变形，大大提升夹持范围；充气软爪可以通过改变局部的刚度，从而变形，进一步提升机械手的适应性。

主权项：1.一种充气式柔性机械手，其特征在于，包括旋转关节（A）、柔性关节（B）、机械手底座（C）和多形态充气软爪（D）；所述机械手底座（C）为充气式柔性机械手的基体，多形态充气软爪（D）数量为四个，四个多形态充气软爪（D）设置在机械手底座（C）的下部，柔性关节（B）设置在机械手底座（C）的上部，旋转关节（A）设置在整个机械手的顶部，并设置在柔性关节（B）的上部；所述柔性关节（B）包括发条盘外支架上法兰（8）、发条盘外支架（9）、发条盘外支架下法兰（10）、发条盘内支架上底（11）、发条盘内支架支撑轴（12）、发条盘内支架下底（13）、发条盘（14）、尼龙丝线槽（15）、关节下底座（16）、关节骨骼（17）、转向节（18）、尼龙丝（19）、关节上底座（20）和插销（21）、插销座（22）；所述发条盘外支架上法兰（8）设置在柔性关节（B）的上端，与四个发条盘外支架（9）焊接，发条盘外支架上法兰（8）连接旋转关节（A）；所述四个发条盘外支架（9）设置在发条盘外支架上法兰（8）和发条盘外支架下法兰（10）之间，上下两端分别与发条盘外支架上法兰（8）和发条盘外支架下法兰（10）焊接；所述发条盘内支架上底（11）、发条盘内支架支撑轴（12）、发条盘内支架下底（13）设置在发条盘外支架（9）内部，三者为一体结构，发条盘内支架下底（13）固定在发条盘外支架下法兰（10）上；所述发条盘外支架下法兰（10）设置在发条盘外支架（9）下端，与四个发条盘外支架（9）焊接，下方与关节上底座（20）连接；所述发条盘（14）设置在发条盘外支架（9）内部，数个发条盘（14）均匀固定在发条盘内支架支撑轴（12）上，处于发条盘内支架上底（11）和发条盘内支架下底（13）两者之间；所述尼龙丝线槽（15）设置在发条盘（14）侧沿，与发条盘（14）为一体结构；所述关节下底座（16）和关节上底座（20）设置在关节骨骼（17）的上下两端，关节下底座（16）与机械手底座（C）相连，关节上底座（20）与发条盘外支架下法兰（10）相连；所述关节骨骼（17）设置在关节下底座（16）和关节上底座（20）之间，关节骨骼（17）数量为三个，三个关节骨骼（17）分别通过转向节（18）与关节下底座（16）和关节上底座（20）连接；所述插销座（22）设置在关节下底座（16）上部及关节上底座（20）下部，插销座（22）数量为六个，关节下底座（16）和关节上底座（20）上各设置有三个，插销座（22）与关节下底座（16）、关节上底座（20）为一体结构；所述转向节（18）设置在关节骨骼（17）和关节下底座（16）、关节上底座（20）之间，转向节（18）数量为六个；所述插销（21）分别设置在六个转向节（18）的上下两端，插销（21）数量为十二个，转向节（18）的上下两端通过插销（21）分别与关节骨骼（17）和插销座（22）铰接；所述尼龙丝（19）一端缠绕在发条盘（14）上，另一端固定在关节下底座（16）；所述机械手底座（C）包括伺服电机支架上底（23）、伺服电机支架（24）、伺服电机（25）、伺服电机底座法兰（26）、压缩弹簧（27）、绞盘支架（28）、绞盘（29）、十字形圆滑轨（30）和滑块（31）；所述伺服电机支架上底（23）和伺服电机支架（24）为一体结构设置在机械手底座（C）的上端，与关节下底座（16）相连；所述伺服电机（25）设置在伺服电机支架（24）的内部，固定于伺服电机底座法兰（26）之上；所述伺服电机底座法兰（26）设置在伺服电机支架（24）的下端；所述压缩弹簧（27）数量为四个，且分别设置在滑块（31）和绞盘支架（28）之间，一端连接滑块（31），一端连接绞盘支架（28）；所述绞盘支架（28）为一体结构，设置在四个压缩弹簧（27）所指向的中心位置，上方连接于伺服电机底座法兰（26），下方连接于十字形圆滑轨（30）；所述绞盘（29）设置在绞盘支架（28）内部，固定在绞盘支架（28）的底部；所述十字形圆滑轨（30）设置在机械手底座（C）的底部，十字形圆滑轨（30）与绞盘支架（28）底部相连；所述滑块（31）数量为四个，且滑动设置在十字形圆滑轨（30）的四条轨道上；所述多形态充气软爪（D）主体部分皆为医用硅胶材质，多形态充气软爪（D）包括充气软爪外壁（32）、螺旋充气软管（33）、中心充气软管（34）、中心大腔室（35）和四角小腔室（36）；所述充气软爪外壁（32）整体外形为长方体，设置在滑块（31）底部，底部向内的一条棱呈圆弧状；所述四角小腔室（36）分别设置在多形态充气软爪（D）的四角；所述中心大腔室（35）设置在多形态充气软爪（D）的正中心位置；所述螺旋充气软管（33）数量为四个，且设置在多形态充气软爪（D）的四角小腔室（36）的中心，螺旋充气软管（33）的顶部结构与充气软爪外壁（32）上端相连，其余部分不接触；所述中心充气软管（34）设置在多形态充气软爪（D）上端中心位置，与中心大腔室（35）相连。

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